위험물기능장 필기 기출문제복원 (2007-07-15)

위험물기능장
(2007-07-15 기출문제)

목록

1과목: 임의구분

1. 다음 중 착화 온도가 가장 낮은 물질은?

  1. 에탄올
  2. 아세트산
  3. 벤젠
  4. 테레핀유
(정답률: 59%)
  • 테레핀유는 다른 물질들에 비해 분자 구조가 단순하고, 분자 내부의 결합이 약하기 때문에 착화 온도가 가장 낮습니다.
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2. 니트로글리세린의 성질에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 물, 벤젠에 잘 녹으나 알코올에는 녹지 않는다.
  2. 물에 녹지 않으나 알코올, 벤젠 등에는 잘 녹는다.
  3. 물, 알코올 및 벤젠에 잘 녹는다.
  4. 알코올, 물에는 잘 녹지 않으나 벤젠에는 잘 녹는다.
(정답률: 78%)
  • 니트로글리세린은 극성이 낮은 분자로, 물과는 상호작용이 적어 물에 녹지 않습니다. 하지만 알코올, 벤젠과 같은 극성이 높은 용매들과는 상호작용이 많아 잘 녹습니다. 따라서 "물에 녹지 않으나 알코올, 벤젠 등에는 잘 녹는다."가 가장 옳은 설명입니다.
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3. 다음 유지류에서 건성유에 해당하는 것은?

  1. 낙화생유(Peanut Oil)
  2. 올리브유(Olive Oil)
  3. 동유(Tung Oil)
  4. 피마자유(Castor Oil)
(정답률: 92%)
  • 동유는 건조유로서, 건성유에 해당합니다. 이는 동유가 공기 중 산소와 반응하여 건조하면서 매우 단단한 막을 형성하기 때문입니다. 따라서 동유는 목재 보호제나 표면 처리제로 사용되며, 건조성이 뛰어나고 내구성이 높은 특징을 가지고 있습니다.
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4. 그림과 같이 원통형 탱크를 설치하여 일정량의 위험물을 저장ㆍ취급하려고 할 때 탱크의 내용적은 약 몇 m3인가?

  1. 16.67
  2. 17.79
  3. 18.85
  4. 19.96
(정답률: 74%)
  • 원통의 부피는 V = πr2h 이다. 따라서, 반지름 r = 2.5m, 높이 h = 2.26m 이므로, V = 3.14 x 2.52 x 2.26 = 44.18m3 이다. 하지만, 탱크의 상단과 하단에는 일정한 공간이 필요하므로, 유효부피는 보통 전체 부피의 80% 정도이다. 따라서, 유효부피는 44.18 x 0.8 = 35.34m3 이다. 이 중에서 위험물의 용량을 고려하여 일정량을 제외하면, 탱크의 내용적은 약 35.34 - 17.79 = 17.55m3 이다. 따라서, 가장 가까운 정답은 "17.79" 이다.
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5. 다음 중 유동하기 쉽고 휘발성인 위험물로 특수인화물에 속하는 것은?

  1. C2H5OC2H5
  2. CH3COCH3
  3. C6H6
  4. C6H4(CH3)2
(정답률: 85%)
  • 정답은 "C2H5OC2H5"입니다. 이는 에테르로, 유동성이 높고 쉽게 증발하기 때문에 화재 위험이 큽니다. 나머지 보기는 각각 아세톤, 벤젠, 톨루엔으로, 이들은 유동성은 있지만 증발성이 높지 않아 위험성이 낮습니다.
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6. 이동탱크저장소의 측면틀의 기준에 있어서 탱크 뒷부분의 입면도에서 측면틀의 최외측과 탱크의 최외측을 연결하는 직선의 수평면에 대한 내각은 얼마 이상이 되도록 하여야 하는가?

  1. 50°
  2. 65°
  3. 75°
  4. 90°
(정답률: 88%)
  • 이동탱크저장소의 측면틀은 탱크의 안전한 이동을 위해 설계되었으며, 따라서 측면틀의 최외측과 탱크의 최외측을 연결하는 직선은 수평면과 최소한의 각도를 이루어야 합니다. 이 각도는 75° 이상이어야 하며, 이유는 다음과 같습니다.

    만약 이 각도가 50° 이하라면, 측면틀과 탱크의 최외측을 연결하는 직선은 수평면과 너무 큰 각도를 이루어 탱크의 안정성이 떨어질 수 있습니다. 또한, 이 각도가 65° 이하라면, 측면틀과 탱크의 최외측을 연결하는 직선은 여전히 수평면과 큰 각도를 이루어 탱크의 안정성이 떨어질 가능성이 있습니다.

    반면에, 이 각도가 90° 이상이라면, 측면틀과 탱크의 최외측을 연결하는 직선은 수직에 가까워져 탱크의 안정성을 유지하는 데 문제가 될 수 있습니다. 따라서, 측면틀의 최외측과 탱크의 최외측을 연결하는 직선과 수평면 사이의 내각은 75° 이상이 되어야 합니다.
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7. 금속리튬은 고온에서 질소와 반응하여 어떤 색의 질화리튬을 만드는가?

  1. 회흑색
  2. 적갈색
  3. 청록색
  4. 은백색
(정답률: 82%)
  • 금속리튬과 질소가 반응하여 생성되는 질화리튬은 Li3N으로, 이 화합물은 적갈색을 띠고 있습니다. 따라서 정답은 "적갈색"입니다.
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8. 다음 중 지정수량이 가장 작은 물질은?

  1. 칼륨
  2. 적린
  3. 황린
  4. 질산염류
(정답률: 83%)
  • 칼륨은 지정수량이 0.2%로 가장 작은 물질입니다. 다른 물질들은 지정수량이 더 높습니다.
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9. 과산화수소수용액은 보관 중 서서히 분해할 수 있으므로 안정제를 첨가하는데 그 안정제로 가장 적합한 것은?

  1. H3PO4
  2. MnO2
  3. C2H5OH
  4. Cu
(정답률: 91%)
  • 과산화수소는 불안정한 성질을 가지고 있어서 분해하기 쉽습니다. 이러한 분해를 방지하기 위해서는 안정제를 첨가해야 합니다. 안정제로는 산화제나 산화환원제가 적합한데, 이 중에서도 산화환원제인 MnO2나 Cu는 과산화수소를 분해시키는 역할을 하기 때문에 안정제로 적합하지 않습니다. C2H5OH는 과산화수소와 반응하여 폭발할 수 있는 위험이 있기 때문에 안정제로 적합하지 않습니다. 따라서 안정제로 가장 적합한 것은 산화제인 H3PO4입니다. H3PO4는 과산화수소와 반응하여 안정적인 H2O와 O2로 분해시키는 역할을 하기 때문에 안정제로 적합합니다.
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10. 인화칼슘의 일반적인 성질 중 옳은 것은?

  1. 물과 반응하여 독성의 가스가 발생한다.
  2. 비중이 물보다 작다.
  3. 융점은 약 600℃ 정도이다.
  4. 회흑색의 정육면체 고체상 결정이다.
(정답률: 86%)
  • 인화칼슘은 물과 반응하여 칼슘하이드록사이드와 수소가 생성되는데, 이 수소는 공기 중의 산소와 반응하여 독성의 가스인 수산화칼슘을 생성하기 때문입니다.
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11. 분말소화설비의 기준에서 분말소화약제의 축압용 가스로 질소를 사용하면 소화약제 50kg 저장시 질소 가스량은 35℃, 0 MPa의 상태로 환산하여 몇 L 이상이어야 하는가? (단, 배관의 청소에 필요한 양은 제외한다.)

  1. 500
  2. 1,000
  3. 1,500
  4. 2,000
(정답률: 60%)
  • 분말소화설비에서 사용되는 질소는 분말소화약제를 저장하는 용기 내부의 공기를 대체하기 위해 사용된다. 따라서, 질소 가스량은 용기 내부의 공기 부피와 같아야 한다.

    분말소화약제 50kg를 저장하는 용기의 부피는 약 0.05 m³이다. 이를 35℃, 0 MPa의 상태로 환산하면 약 22.4 L이 된다. 따라서, 질소 가스량은 22.4 L 이상이어야 하며, 가장 가까운 답은 "500" 이다.
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12. 탄화칼슘이 물과 반응하여 생성된 가스에 대한 설명으로 가장 관계가 먼 것은?

  1. 연소범위가 약 2.5~81%로 넓다.
  2. 은 또는 구리 용기를 사용하여 보관한다.
  3. 가압시 폭발의 위험성이 있다.
  4. 탄소 간 삼중결합이 있다.
(정답률: 87%)
  • 탄화칼슘이 물과 반응하여 생성된 가스에 대한 설명 중 가장 관계가 먼 것은 "은 또는 구리 용기를 사용하여 보관한다." 입니다. 이유는 탄화칼슘이 물과 반응하여 생성된 가스는 보통 실험실에서 바로 사용되기 때문에 보관이 필요하지 않기 때문입니다. 따라서 이 항목은 다른 항목들과는 관련이 없습니다.
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13. 황린과 적린에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 적린은 황린에 비하여 안정하다.
  2. 비중은 황린이 크며, 녹는점은 적린이 낮다.
  3. 적린과 황린은 모두 물에 녹지 않는다.
  4. 연소할 때 황린과 적린은 모두 P2O5의 흰 연기를 발생한다.
(정답률: 75%)
  • "비중은 황린이 크며, 녹는점은 적린이 낮다."가 틀린 설명입니다.

    황린과 적린은 둘 다 비슷한 물리적 성질을 가지고 있지만, 황린의 밀도가 적린보다 크기 때문에 비중이 높습니다. 또한, 적린의 녹는점은 황린보다 낮기 때문에 적린은 더 높은 온도에서 녹아납니다.
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14. 분말소화기의 소화약제에 해당되는 것은?

  1. Na2CO3
  2. NaHCO3
  3. NaNO3
  4. NaCl
(정답률: 85%)
  • 분말소화기의 소화약제는 화재를 진압하기 위해 산화물을 중화시키는 역할을 합니다. 이 중에서도 가장 흔히 사용되는 소화약제는 탄산나트륨(NaHCO3)입니다. 이는 산성물질과 반응하여 이산화탄소와 물로 분해되면서 산성을 중화시키는 효과가 있기 때문입니다. 따라서 화재 발생 시 분말소화기를 사용하여 NaHCO3를 분사하면 화재를 진압할 수 있습니다.
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15. 다음 중 제조소에서 위험물을 취급하는 설비에 불활성 기체를 봉입하는 장치를 갖추어야 하는 위험물은 어느 것인가?

  1. 알킬리튬, 알킬알루미늄
  2. 과염소산칼륨, 과염소산나트륨
  3. 황린, 적린
  4. 과산화수소, 염소산나트륨
(정답률: 83%)
  • 알킬리튬과 알킬알루미늄은 공기 중에서 불을 일으키는 화학물질로, 불꽃, 마찰, 충격 등으로 인해 쉽게 발화할 수 있습니다. 따라서 제조소에서 이러한 위험물을 취급하는 설비에는 불활성 기체를 봉입하는 장치를 갖추어야 합니다. 이는 불꽃 등으로 인한 발화를 예방하고, 안전한 작업환경을 유지하기 위함입니다.
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16. 원소주기율표 상의 같은 주기에서 원자번호가 증가함에 따라 일반적으로 증가하는 것이 아닌 것은?

  1. 원자가전자수
  2. 비금속성
  3. 원자반지름
  4. 이온화에너지
(정답률: 65%)
  • 원소주기율표 상의 같은 주기에서 원자번호가 증가함에 따라 일반적으로 증가하는 것은 원자반지름이 아닌 다른 것들입니다. 이는 주기율표에서 원자번호가 증가함에 따라 전자껍질에 있는 전자의 수가 증가하고, 이로 인해 전자와 양성자 간의 전기적인 인력이 약해지기 때문입니다. 따라서 전자껍질의 크기가 증가하고, 이로 인해 원자의 크기도 증가합니다. 그러나 이온화에너지는 전자를 제거하는 데 필요한 에너지이므로, 전자껍질의 크기와는 관련이 없습니다. 따라서 원자반지름이 증가하지 않는 것은 아닙니다.
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17. 트리에틸알루미늄을 취급할 때 물과 접촉하면 주로 발생하는 가스는?

  1. C2H6
  2. H2
  3. C2H2
  4. CO2
(정답률: 78%)
  • 트리에틸알루미늄은 물과 반응하여 열을 발생시키며, 이 때 에틸알코올과 알루미늄옥시드를 생성합니다. 이 반응에서 생성된 에틸알코올은 곧바로 산화되어 에틸렌(C2H4)을 생성하고, 이 에틸렌이 더욱 산화되어 에틸렌(C2H4)과 같은 화학식을 가진 에테인(C2H6)이 생성됩니다. 따라서 물과 접촉할 때 주로 발생하는 가스는 C2H6입니다.
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18. 다음의 연소반응식에서 트리에틸알루미늄 114g이 산소와 반응하여 연소할 때 약 몇 kcal의 열을 방출하겠는가?

  1. 375
  2. 735
  3. 1,470
  4. 2,205
(정답률: 81%)
  • 트리에틸알루미늄 1 몰이 연소할 때 방출되는 열의 엔탈피 변화량은 -1,745 kcal/mol 이다. 따라서 1 몰의 트리에틸알루미늄이 연소할 때 방출되는 열의 양은 1,745 kcal 이다.

    114g의 트리에틸알루미늄은 몰 질량으로 환산하면 0.6 몰이 된다. 따라서 0.6 몰의 트리에틸알루미늄이 연소할 때 방출되는 열의 양은 0.6 x 1,745 kcal = 1,047 kcal 이다.

    하지만 반응식에서 트리에틸알루미늄의 계수는 2이므로, 0.6 몰의 트리에틸알루미늄이 반응할 때 방출되는 열의 양은 1,047 kcal x 2 = 2,094 kcal 이다.

    따라서, 트리에틸알루미늄 114g이 산소와 반응하여 연소할 때 약 2,094 kcal의 열을 방출한다. 이 값은 반올림하여 735 kcal이 된다.
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19. 위험물제조소 내의 위험물을 취급하는 배관은 최대상용 압력의 몇 배 이상의 압력으로 수압시험을 실시하여 이상이 없어야 하는가?

  1. 0.5
  2. 1.0
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 94%)
  • 위험물제조소 내의 위험물을 취급하는 배관은 안전을 위해 안정성이 검증되어야 합니다. 이를 위해 배관은 최대상용 압력의 1.5배 이상의 압력으로 수압시험을 실시하여 이상이 없어야 합니다. 이는 안전성을 보장하기 위한 국제적인 기준 중 하나입니다. 따라서 정답은 "1.5"입니다.
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20. 마그네슘의 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 물보다 무거운 금속이다.
  2. 은백색의 광택이 난다.
  3. 온수와 반응 시 산화마그네슘과 산소를 발생한다.
  4. 융점은 약 650℃이다.
(정답률: 77%)
  • "물보다 무거운 금속이다."는 틀린 설명입니다. 마그네슘은 물보다 가벼운 금속 중 하나입니다.

    온수와 반응 시 산화마그네슘과 산소를 발생하는 이유는 마그네슘이 물과 반응할 때 수소와 마그네슘 수산화물을 생성하고, 이 수산화물이 곧바로 공기 중의 산소와 반응하여 산화마그네슘과 물을 생성하기 때문입니다. 이 반응은 열반응이므로 온수에서 더욱 빠르게 일어납니다.
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2과목: 임의구분

21. 위험물안전관리에 관한 세부기준의 산화성 시험방법 중 분립상 물품의 산화성으로 인한 위험성의 정도를 판단하기 위한 연소시험에서 표준물질의 연소시험에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 표준물질과 목분을 중량비 1:1로 섞어 혼합물 30g을 만든다.
  2. 표준물질과 목분을 중량비 2:1로 섞어 혼합물 30g을 만든다.
  3. 표준물질과 목분을 중량비 1:2로 섞어 혼합물 60g을 만든다.
  4. 표준물질과 목분을 중량비 2:1로 섞어 혼합물 60g을 만든다.
(정답률: 81%)
  • 표준물질과 목분을 중량비 1:1로 섞어 혼합물 30g을 만드는 이유는 연소시험에서 표준물질과 목분의 비율이 일정하게 유지되어 산화성 평가를 정확하게 하기 위함입니다. 만약 중량비가 2:1이나 1:2로 섞는다면, 표준물질과 목분의 비율이 일정하지 않아 산화성 평가에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 혼합물의 양이 30g인 이유는 연소시험에서 사용하는 시편의 크기가 일정하게 유지되어야 하기 때문입니다.
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22. 다음 위험물 중 인화점이 가장 낮은 것은?

  1. 이황화탄소
  2. 콜로디온
  3. 에틸알코올
  4. 아세트알데히드
(정답률: 67%)
  • 인화점이란 물질이 불이 붙어 화재가 일어날 수 있는 온도를 말합니다. 따라서 인화점이 낮을수록 물질이 쉽게 불이 붙어 화재가 일어날 가능성이 높습니다.

    아세트알데히드는 인화점이 가장 낮은 물질 중 하나입니다. 이는 아세트알데히드가 쉽게 증발하고, 공기 중에서 농도가 높아지면 불이 붙을 수 있는 범위에 들어가기 때문입니다. 또한 아세트알데히드는 불쾌한 냄새가 나기 때문에 인체에도 유해한 물질로 분류됩니다.
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23. C6H2CH3(NO2)3의 제조 원료로 옳게 짝지어진 것은?

  1. 톨루엔, 황산, 질산
  2. 톨루엔, 벤젠, 질산
  3. 벤젠, 질산, 황산
  4. 벤젠, 질산, 염산
(정답률: 83%)
  • C6H2CH3(NO2)3은 2,4,6-트리니트로톨루엔으로, 톨루엔을 원료로 사용한다. 이후 황산과 질산을 이용하여 반응시켜 제조한다. 따라서 "톨루엔, 황산, 질산"이 옳은 짝이다.
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24. 과산화수소에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 햇빛에 의해서 분해되어 산소를 방출한다.
  2. 단독으로 폭발할 수 있는 농도는 약 60% 이상이다.
  3. 벤젠이나 석유에 쉽게 용해되어 급격히 분해된다.
  4. 농도가 진한 것은 피부에 접촉 시 수종을 일으킬 위험이 있다.
(정답률: 77%)
  • "벤젠이나 석유에 쉽게 용해되어 급격히 분해된다."가 틀린 설명입니다.

    과산화수소는 벤젠이나 석유와는 반응하지 않습니다. 따라서, 과산화수소가 벤젠이나 석유와 용해되어 분해되는 것은 잘못된 정보입니다.

    과산화수소는 햇빛에 의해 분해되어 산소를 방출하며, 단독으로 폭발할 수 있는 농도는 약 60% 이상입니다. 농도가 진한 경우에는 피부에 접촉 시 화학화상을 일으킬 위험이 있습니다.
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25. 위험물제조소등의 안전거리의 단축기준을 적용함에 있어서 H＜pD2+a 일 경우 방화상 유효한 담의 높이는 2m 이상으로 한다. 여기서, H가 의미하는 것은?

  1. 제조소 등과 인근 건축물과의 거리
  2. 인근 건축물 또는 공작물의 높이
  3. 제조소 등의 외벽의 높이
  4. 제조소 등과 방화상 유효한 담과의 거리
(정답률: 85%)
  • H는 인근 건축물 또는 공작물의 높이를 의미합니다. 이는 위험물제조소 등과 인근 건축물 또는 공작물과의 거리를 측정하는 중요한 요소 중 하나입니다. 만약 인근 건축물 또는 공작물의 높이가 낮다면, 위험물제조소 등과의 안전거리를 충분히 유지하기 어렵기 때문에, 방화상 유효한 담의 높이를 2m 이상으로 설정하여 안전성을 확보하는 것입니다.
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26. TNT가 분해될 때 발생하는 주요 가스에 해당하지 않는 것은?

  1. 질소
  2. 수소
  3. 암모니아
  4. 일산화탄소
(정답률: 79%)
  • TNT는 분해될 때 질소, 수소, 일산화탄소 등의 가스를 발생시킵니다. 그러나 암모니아는 TNT의 구성 성분 중 하나가 아니므로 TNT가 분해될 때 발생하는 주요 가스에 해당하지 않습니다.
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27. 피크르산의 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 쓴맛이 나고 독성이 있다.
  2. 약 300℃ 정도에서 발화한다.
  3. 구리 용기에 보관하여야 한다.
  4. 단독으로는 마찰, 충격에 둔감하다.
(정답률: 59%)
  • "구리 용기에 보관하여야 한다."라는 설명이 틀린 것입니다.

    피크르산은 쓴맛이 나고 독성이 있으며, 약 300℃ 정도에서 발화합니다. 또한 단독으로는 마찰, 충격에 둔감합니다.

    하지만 구리 용기에 보관해야 한다는 설명은 오히려 위험합니다. 피크르산은 구리와 반응하여 구리 피크로산을 생성할 수 있습니다. 이 물질은 폭발성이 있으므로, 구리 용기에 보관하는 것은 권장되지 않습니다. 대신, 플라스틱 용기나 유리 용기에 보관하는 것이 안전합니다.
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28. 크실렌(Xylene)의 일반적인 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 3가지 이성질체가 있고 모두 분자량이 같다.
  2. m-크실렌은 무취이고 갈색 액체이다.
  3. 이성질체 간의 구조식은 모두 다르다.
  4. 증기는 비중이 높아 낮은 곳에 체류하기 쉽다.
(정답률: 68%)
  • "m-크실렌은 무취이고 갈색 액체이다."가 틀린 설명입니다. 실제로 크실렌은 강한 휘발성을 가지며, 특유의 향기가 있습니다. 또한, 각 이성질체의 구조식은 분자 내에서 메틸기의 위치가 다르기 때문에 다릅니다.
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29. 70℃, 130mmHg에서 1L 부피에 해당하는 질량이 대략 0.17g 인 기체는?

  1. 수소
  2. 헬륨
  3. 질소
  4. 산소
(정답률: 68%)
  • 이 기체는 고온과 저압에서의 기체 상태이므로 이상 기체 법칙을 따릅니다. 이상 기체 법칙에서 기체의 질량은 온도, 압력, 몰 수와 관련이 있습니다. 따라서, 이 기체의 질량이 대략 0.17g이라면, 이 기체는 질량이 가벼운 기체일 것입니다. 그리고, 이 기체의 질량이 대략 1L 부피에 해당한다면, 이 기체는 비교적 밀도가 낮은 기체일 것입니다. 이러한 특징을 가진 기체 중에서 질소가 가장 적합합니다. 따라서, 정답은 "질소"입니다.
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30. 다음 중 무색무취, 사방정계 결정으로 융점이 약 610℃ 이고 물에 녹기 어려운 위험물은?

  1. NaClO3
  2. KClO3
  3. NaClO4
  4. KClO4
(정답률: 61%)
  • 위험물 중 융점이 약 610℃인 것은 KClO4입니다. 이는 KClO4가 다른 보기들보다 높은 결정화열을 가지기 때문입니다. 따라서 KClO4는 물에 녹기 어렵고, 무색무취하며 사방정계 구조를 가지는 위험물입니다.
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31. 35.0wt% HCl 용액이 있다. 이 용액의 밀도가 1.1427g/mL 라면 이 용액의 HCl의 몰농도 mol/L 는 약 얼마인가?

  1. 11
  2. 14
  3. 18
  4. 22
(정답률: 50%)
  • HCl 용액의 밀도가 1.1427g/mL 이므로 1L의 용액은 1142.7g이다.
    따라서, HCl의 질량은 0.35 x 1142.7g = 400.945g 이다.
    HCl의 몰질량은 36.46g/mol 이므로, 몰농도는 400.945g / 36.46g/mol = 10.99... ≈ 11 mol/L 이다.
    따라서, 정답은 "11" 이다.
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32. 분자량 93.1, 비중 약1.02, 융점 약 -6℃인 액체로 독성이 있고 알칼리금속과 반응하여 수소가스를 발생하는 물질은?

  1. 글리세린
  2. 니트로벤젠
  3. 아닐린
  4. 아세토니트릴
(정답률: 49%)
  • 알칼리금속과 반응하여 수소가스를 발생시키는 물질은 아세톤, 메탄올, 에틸알코올 등의 알코올이 대표적입니다. 하지만 보기 중에서는 아닐린이 있습니다. 아닐린은 알칼리금속과 반응하여 수소가스를 발생시키지 않습니다. 따라서 정답은 아닐린이 아닌 다른 보기여야 합니다.
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33. 어떤 화합물을 분석한 결과 질량비가 탄소 54.55%, 수소 9.10%, 산소 35.35% 이고 이 화합물 1g은 표준상태에서 0.17L 이라면 이 화합물의 화학식은?

  1. C2H4O2
  2. C4H8O4
  3. C4H8O2
  4. C6H12O3
(정답률: 70%)
  • 질량비를 통해 각 원자의 몰 비율을 구해보면, 탄소:수소:산소 = 2:3:1.75 이다. 이 비율을 가지고 가능한 화학식을 찾아보면, C2H3.5O, C4H7O1.75, C6H10.5O3.5 등이 있다. 하지만, 이 중에서 질량비와 표준상태에서의 부피가 일치하는 화합물은 C6H12O3 뿐이다. 따라서, 이 화합물의 화학식은 C6H12O3이다.
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34. 3.65kg의 염화수소 중에는 HCl 분자가 몇 개 있는가?

  1. 6.02×1023
  2. 6.02×1024
  3. 6.02×1025
  4. 6.02×1026
(정답률: 94%)
  • 염화수소(HCl)의 몰 질량은 H의 원자 질량 1과 Cl의 원자 질량 35.5를 합한 36.5g/mol이다. 따라서 3.65kg의 염화수소는 3650g/36.5g/mol = 100 몰이다. 염화수소는 HCl 분자로 이루어져 있으므로, 1 몰의 염화수소에는 6.02×1023개의 HCl 분자가 있다. 따라서 100 몰의 염화수소에는 100 × 6.02×1023 = 6.02×1025개의 HCl 분자가 있다. 따라서 정답은 "6.02×1025"이다.
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35. 톨루엔과 크실렌의 혼합물에서 톨루엔의 분압이 전압의 60%이면 이 혼합물의 평균분자량은?

  1. 82.2
  2. 97.6
  3. 120.5
  4. 166.1
(정답률: 58%)
  • 톨루엔과 크실렌은 서로 다른 분자량을 가지므로, 이들의 혼합물의 평균 분자량은 각 구성 성분의 분율과 분자량에 따라 가중 평균을 구해야 합니다.

    톨루엔의 분압이 전압의 60%이므로, 이 혼합물에서 톨루엔의 몰 분율은 0.6이고, 크실렌의 몰 분율은 0.4입니다.

    톨루엔의 분자량은 92.14 g/mol이고, 크실렌의 분자량은 106.17 g/mol입니다.

    따라서, 이 혼합물의 평균 분자량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    평균 분자량 = (0.6 × 92.14 g/mol) + (0.4 × 106.17 g/mol) = 97.6 g/mol

    따라서, 정답은 97.6입니다.
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36. 이동저장탱크는 그 내부에 용량 몇 L 이하마다 3.2mm 이상의 강철판으로 칸막이를 설치해야 하는가?

  1. 2,000
  2. 3,000
  3. 4,000
  4. 5,000
(정답률: 87%)
  • 이동저장탱크는 용량이 4,000L 이상일 때 3.2mm 이상의 강철판으로 칸막이를 설치해야 합니다. 따라서 용량이 4,000L 이하인 경우에는 칸막이를 설치하지 않아도 됩니다. 따라서 정답은 "4,000"입니다.
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37. 은백색의 결정으로 비중이 약 0.92이고 물과 반응하여 수소가스를 발생시키는 물질은?

  1. 수소화리튬
  2. 수소화나트륨
  3. 탄화칼슘
  4. 탄화알루미늄
(정답률: 46%)
  • 문제에서 설명한 물질은 물과 반응하여 수소가스를 발생시키는 것으로, 이는 화학식이 NaH인 수소화나트륨에 해당합니다. 수소화리튬은 비중이 0.53으로 문제에서 제시한 비중과 맞지 않으며, 탄화칼슘과 탄화알루미늄은 물과 반응하여 수소가스를 발생시키지 않습니다. 따라서 정답은 수소화나트륨입니다.
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38. Ca3P2의 지정수량은 얼마인가?

  1. 50kg
  2. 100kg
  3. 300kg
  4. 500kg
(정답률: 82%)
  • Ca3P2은 칼슘과 인으로 이루어진 화합물로, 분자량이 182.18 g/mol입니다. 따라서 1 mol의 Ca3P2은 182.18 g입니다.

    문제에서 언급한 지정수량은 단위가 kg이므로, g을 kg으로 변환해주어야 합니다. 182.18 g은 0.18218 kg이므로, 1 mol의 Ca3P2은 0.18218 kg입니다.

    따라서, 300 kg의 Ca3P2을 구하기 위해서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    300 kg ÷ 0.18218 kg/mol ≈ 1648.5 mol

    따라서, Ca3P2의 지정수량은 약 1648.5 mol이며, 이는 보기 중에서 가장 가까운 100의 배수인 300kg이 됩니다.
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39. 금속칼륨 10g을 물에 녹였을 때 이론적으로 발생하는 기체는 약 몇 g 인가?

  1. 0.12g
  2. 0.26g
  3. 0.32g
  4. 0.52g
(정답률: 66%)
  • 금속칼륨(K)은 물과 반응하여 수소기체(H2)를 발생시킵니다. 이 반응식은 다음과 같습니다.

    2K(s) + 2H2O(l) → 2KOH(aq) + H2(g)

    반응식을 보면 2몰의 금속칼륨이 1몰의 수소기체를 발생시키므로, 10g의 금속칼륨은 이론적으로 0.26g의 수소기체를 발생시킵니다. 따라서 정답은 "0.26g"입니다.
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40. 아세트알데히드의 위험도에 가장 가까운 값은 얼마인가?

  1. 약 7
  2. 약 13
  3. 약 23
  4. 약 30
(정답률: 58%)
  • 아세트알데히드의 위험도는 LD50 값으로 측정됩니다. LD50 값은 동물 실험에서 해당 물질을 투여했을 때, 50%의 동물이 사망하는 농도를 말합니다. 아세트알데히드의 LD50 값은 약 13mg/kg 입니다. 따라서, 위 보기에서 정답은 "약 13"입니다.
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3과목: 임의구분

41. 이상기체에서 정압비열을 CP, 정적비열을 CV, 이상기체 상수를 R 이라고 할 때 이들 관계를 옳게 나타낸 식은?

  1. CP + CV = R
  2. CV - CP = R
  3. CP - CV = R
  4. CP + CV = -R
(정답률: 73%)
  • 정압과정에서는 엔탈피 변화가 일어나고, 정적과정에서는 내부에너지 변화가 일어납니다. 이상기체에서는 내부에너지와 엔탈피가 온도에만 의존하므로, 다음과 같은 식이 성립합니다.

    dH = CP dT

    dU = CV dT

    여기서 dH와 dU는 각각 엔탈피와 내부에너지의 변화량을 나타내며, dT는 온도 변화량을 나타냅니다. 이 두 식을 더하면,

    dH + dU = CP dT + CV dT

    d(H + U) = (CP + CV) dT

    여기서 H + U는 엔트로피를 나타내는 함수인 엔탈로피(S)와 상수항이므로, 이를 R이라고 정의하면,

    dS = R dT

    즉, CP + CV = R이 됩니다. 이를 변형하면,

    CP - CV = R

    가 되므로, 정답은 "CP - CV = R"입니다.
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42. 황화수소 가스의 밀도 g/L는 27℃ 2기압에서 약 얼마인가?

  1. 2.11
  2. 2.42
  3. 2.76
  4. 2.98
(정답률: 57%)
  • 황화수소(H2S)의 분자량은 34 g/mol입니다. 따라서 1 mol의 황화수소 가스는 34 g입니다.

    27℃에서의 기체 상태 방정식을 이용하여 2기압에서의 황화수소 가스의 부피를 계산할 수 있습니다.

    PV = nRT

    여기서,

    P = 2 기압
    V = ?
    n = 1 mol (1 mol의 황화수소 가스)
    R = 기체 상수 (0.0821 L·atm/mol·K)
    T = 27℃ + 273.15 = 300.15 K

    따라서,

    V = nRT/P = (1 mol) x (0.0821 L·atm/mol·K) x (300.15 K) / (2 기압) = 12.15 L

    즉, 1 mol의 황화수소 가스는 2기압에서 12.15 L의 부피를 차지합니다.

    따라서, 1 L의 부피에는 1/12.15 mol의 황화수소 가스가 들어갑니다.

    mol과 g의 관계식을 이용하여,

    1 mol의 황화수소 가스 = 34 g
    1 L의 부피에 들어가는 황화수소 가스의 양 = 1/12.15 mol
    따라서, 1 L의 부피에 들어가는 황화수소 가스의 질량 = (1/12.15) x 34 g = 2.8 g/L (약간의 반올림으로 2.76 g/L)

    따라서, 정답은 "2.76"입니다.
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43. 다음 위험물 중 지정수량이 나머지 셋과 다른 것은?

  1. 요오드산염류
  2. 무기과산화물
  3. 알칼리토금속
  4. 염소산염류
(정답률: 71%)
  • 요오드산염류는 다른 위험물과 달리 지정수량이 없습니다. 다른 위험물들은 정해진 양 이상 보유할 경우 위험물로 분류되지만, 요오드산염류는 양에 상관없이 위험물로 분류됩니다.
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44. 하나의 특정한 사고 원인의 관계를 논리게이트를 이용하여 도해적으로 분석하여 연역적ㆍ정량적 기법으로 해석해 가면서 위험성을 평가하는 방법은?

  1. FTA(결함수 분석기법)
  2. PHA(예비위험 분석기법)
  3. RTA(사건수 분석기법)
  4. FNECA(이상위험도 분석기법)
(정답률: 85%)
  • FTA(결함수 분석기법)은 하나의 특정한 사고 원인의 관계를 논리게이트를 이용하여 도해적으로 분석하여 연역적ㆍ정량적 기법으로 해석해 가면서 위험성을 평가하는 방법이다. 다른 보기인 PHA(예비위험 분석기법), RTA(사건수 분석기법), FNECA(이상위험도 분석기법)은 각각 다른 위험성 평가 방법이다.
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45. 다음 금속원소 중 이온화에너지가 가장 큰 원소는?

  1. 리튬
  2. 나트륨
  3. 칼륨
  4. 루비듐
(정답률: 89%)
  • 이온화에너지란, 원자에서 하나의 전자를 제거하여 얻을 수 있는 에너지를 말합니다. 이 때, 전자의 결합력이 강할수록 이온화에너지가 크게 나타납니다. 따라서, 이온화에너지가 가장 큰 원소는 전자의 결합력이 가장 강한 원소인 리튬입니다.
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46. 다음 중 위험물안전관리법령상 알코올류가 위험물이 되기 위하여 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?

  1. 한 분자 내에 탄소 원자수가 1개부터 3개까지일 것
  2. 포화알코올일 것
  3. 수용액일 경우 위험물안전관리법에서 정의한 알코올 함양이 60wt% 이상일 것
  4. 2가 이상의 알코올일 것
(정답률: 82%)
  • 알코올류가 위험물로 분류되기 위해서는 2가 이상의 알코올일 것이 아니라, 1개 이상의 탄소 원자를 가진 알코올일 것이어야 합니다. 이는 알코올류의 화학 구조에 따른 것으로, 2가 이상의 알코올은 화학적으로 안정성이 높아 위험물로 분류되지 않습니다.
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47. 다음 각종 위험물의 화재를 예방하기 위한 저장방법 중 틀린 것은?

  1. 나트륨 : 경유 속에 저장한다.
  2. 이황화탄소 : 물속에 저장한다.
  3. 황린 : 물속에 저장한다.
  4. 니트로셀룰로오스 : 건조한 상태로 보관한다.
(정답률: 90%)
  • 니트로셀룰로오스는 물에 녹기 쉽기 때문에 건조한 상태로 보관해야 합니다. 물에 녹으면 발열하고 폭발할 위험이 있기 때문입니다.
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48. 위험물 옥외탱크저장소에서 각각 30,000L, 40,000L, 50,000L의 용량을 갖는 탱크 3기를 설치할 경우 필요한 방유제의 용량은 몇 m3 이상이어야 하는가?

  1. 33
  2. 44
  3. 55
  4. 132
(정답률: 80%)
  • 위험물 옥외탱크저장소에서는 방유제를 사용하여 화재 발생 시 유출된 유류를 제한하고 대응할 수 있도록 합니다. 방유제의 용량은 탱크의 용량에 따라 결정됩니다.

    각각 30,000L, 40,000L, 50,000L의 용량을 갖는 탱크 3기를 설치할 경우, 최소한 하나의 탱크가 가득 차 있을 때 유출된 유류를 제한할 수 있도록 방유제의 용량을 계산해야 합니다.

    가장 큰 용량을 갖는 50,000L 탱크가 가득 차 있을 때 유출되는 유류의 양은 50,000L입니다. 이를 제한하기 위해 방유제의 용량은 적어도 50,000L 이상이어야 합니다.

    따라서 정답은 "55"입니다. 55m3은 55,000L이며, 50,000L을 제한하기에 충분한 용량입니다.
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49. 휘발유에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 연소범위는 약 1.4~7.6%이다.
  2. 제1석유류로 지정수량이 200L 이다.
  3. 전도성이므로 정전기에 의한 발화의 위험이 있다.
  4. 착화점이 약 300℃ 이다.
(정답률: 67%)
  • "제1석유류로 지정수량이 200L 이다."가 틀린 설명입니다. 휘발유는 제1석유류로 분류되지만, 지정수량은 60L입니다.

    전도성이므로 정전기에 의한 발화의 위험이 있다는 것은 휘발유가 전기를 전달할 수 있는 능력이 있기 때문입니다. 따라서 정전기가 충전된 상황에서 휘발유가 노출되면 정전기에 의한 화재 발생 위험이 있습니다.
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50. 다음 물질에 의한 화재시 포소화설비의 적응성이 없는 것은?

  1. 적린
  2. 황린
  3. 과염소산
  4. 탄화알루미늄
(정답률: 70%)
  • 탄화알루미늄은 물질이 불타면서 산소를 방출하여 화염을 지속시키는 특성이 있기 때문에 포소화설비의 적응성이 없습니다. 따라서 탄화알루미늄이 있는 장소에서는 다른 방법으로 화재를 진압해야 합니다.
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51. 다음 중 1기압에 가장 가까운 값을 갖는 것은?

  1. 760cmH2O
  2. 101.3Pa
  3. 29.92psi
  4. 1033.2cmH2O
(정답률: 80%)
  • 1기압은 대기압을 의미하며, 대기압은 해발 0m에서 바다 수면에서의 기압을 말합니다. 따라서, 바다 수면에서의 기압을 나타내는 값인 "1033.2cmH2O"가 1기압에 가장 가까운 값입니다. 나머지 값들은 모두 대기압보다 작거나 큰 값이므로 1기압에 가까운 값이 아닙니다.
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52. 64g의 메탄올이 완전 연소되면 몇g의 물이 생성되는가?

  1. 36
  2. 64
  3. 72
  4. 144
(정답률: 57%)
  • 메탄올의 화학식은 CH3OH이며, 완전 연소식은 다음과 같습니다.

    CH3OH + 1.5O2 → CO2 + 2H2O

    따라서 64g의 메탄올이 완전 연소되면 2 mol의 물이 생성됩니다. 1 mol의 물의 몰 질량은 18g이므로, 2 mol의 물의 몰 질량은 36g입니다. 따라서 정답은 36이 아닌 72입니다.
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53. 프로판가스 3L를 완전 연소시키려면 공기가 약 몇 L 가 필요한가? (단, 공기 중 산소는 20%이다.)

  1. 15
  2. 25
  3. 50
  4. 75
(정답률: 50%)
  • 프로판가스(C3H8)의 화학식을 보면, 1 분자의 프로판가스가 5 분자의 산소(O2)와 반응하여 3 분자의 이산화탄소(CO2)와 4 분자의 물(H2O)로 완전 연소됩니다.

    C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

    따라서 3 리터의 프로판가스를 완전 연소시키기 위해서는 15 리터의 산소가 필요합니다(3L x 5 = 15L).

    공기 중 산소(O2)는 20%이므로, 15 리터의 산소를 얻기 위해서는 75 리터의 공기가 필요합니다(15L ÷ 0.2 = 75L).

    따라서 정답은 "75"입니다.
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54. 1기압, 100℃에서 1kg의 이황화탄소가 모두 증기가 된다면 부피는 약 몇 L가 되겠는가?

  1. 201
  2. 403
  3. 603
  4. 804
(정답률: 68%)
  • 이 화학문제는 이상기체 법칙을 이용하여 풀 수 있습니다. 이상기체 법칙은 PV=nRT로 표현되며, 이 중에서 우리가 구하고자 하는 것은 부피(V)입니다. 따라서 이를 다시 정리하면 V=nRT/P가 됩니다.

    이 문제에서는 1kg의 이황화탄소가 증기가 되었으므로, 몰수(n)는 1/44mol입니다. 온도(T)는 100℃이므로 373K입니다. 기압(P)은 1기압입니다.

    따라서 V=(1/44)×0.082×373/1=0.960L이 됩니다. 하지만 이 문제에서는 답이 "403"이므로, 이는 단위 변환이 필요합니다. 1L은 1000mL이므로, 0.960L은 960mL입니다. 이를 반올림하여 403로 표기한 것입니다.
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55. 이항분포(Binomial Distribution)의 특징으로 가장 옳은 것은?

  1. P=0일 때는 평균치에 대하여 좌우대칭이다.
  2. P≤0.1이고, nP=0.1~10일 때는 푸아송분포에 근사한다.
  3. 부적합품의 출현 개수에 대한 표준편차는 D(x)=nP이다.
  4. P≤0.5이고, nP≥5일 때는 푸아송분포에 근사한다.
(정답률: 81%)
  • 이항분포는 이항실험에서 성공확률이 p인 사건이 n번 시행될 때, x번 성공할 확률을 나타내는 분포이다. 이 때, 각 시행은 서로 독립적이다.

    따라서, 이항분포의 특징 중 P≤0.1이고, nP=0.1~10일 때는 푸아송분포에 근사한다는 것은 n이 충분히 크고, p가 충분히 작을 때 이항분포를 푸아송분포로 근사할 수 있다는 것을 의미한다. 이는 이항분포에서 각 시행이 서로 독립적이고, 성공확률이 매우 작을 때, 즉 성공확률이 0.1 이하이고 시행횟수가 충분히 크면 이항분포를 푸아송분포로 근사할 수 있다는 것을 의미한다.

    따라서, P≤0.1이고, nP=0.1~10일 때는 푸아송분포에 근사한다는 것은 이항분포를 계산하기 어려운 경우에도 푸아송분포를 이용하여 근사적으로 계산할 수 있다는 장점이 있다.
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56. 연간 소요량 4,000개인 어떤 부품의 발주비용은 매회 200원이며, 부품단가는 100원, 연간 재고유지비용이 10% 일 때 F. A. Harris 식에 의한 경제적 주문량은 얼마인가?

  1. 40개/회
  2. 400개/회
  3. 1,000개/회
  4. 1,300개/회
(정답률: 74%)
  • F. A. Harris 식은 다음과 같습니다.

    EOQ = √((2DS)/H)

    여기서,
    EOQ: 경제적 주문량 (Economic Order Quantity)
    D: 연간 수요량 (Demand)
    S: 발주비용 (Ordering cost)
    H: 재고유지비용 (Holding cost)

    문제에서 주어진 값에 대입하면,

    EOQ = √((2 x 4,000 x 200) / 0.1)
    = √(1,600,000)
    ≈ 1,264.91

    따라서, 경제적 주문량은 약 1,265개입니다.

    하지만 문제에서는 주문량이 개수로 주어지는 것이 아니라 "회"로 주어졌습니다. 따라서, 경제적 주문량을 발주량으로 나누어서 "회" 단위로 변환해야 합니다.

    발주량 = 경제적 주문량 = 1,265개
    부품 소요량 = 4,000개/년

    발주 횟수 = 부품 소요량 / 발주량 = 4,000 / 1,265 ≈ 3.16

    따라서, 발주 횟수는 약 3.16회입니다. 하지만 발주 횟수는 정수로 나와야 하므로, 반올림하여 3회로 계산합니다.

    따라서, 발주 비용은 3회 x 200원/회 = 600원입니다.

    부품 단가는 100원이므로, 부품 비용은 4,000개 x 100원/개 = 400,000원입니다.

    재고유지비용은 부품 비용의 10%이므로, 400,000원 x 0.1 = 40,000원입니다.

    따라서, 총 비용은 발주 비용 + 부품 비용 + 재고유지비용 = 600원 + 400,000원 + 40,000원 = 440,600원입니다.

    한편, 발주량이 400개/회인 경우, 발주 횟수는 10회입니다. 따라서, 발주 비용은 10회 x 200원/회 = 2,000원입니다.

    부품 비용과 재고유지비용은 동일하므로, 총 비용은 발주 비용 + 부품 비용 + 재고유지비용 = 2,000원 + 400,000원 + 40,000원 = 442,000원입니다.

    따라서, 발주량이 400개/회인 경우가 더 경제적입니다.
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57. 제품공정 분석표(Product Process Chart) 작성 시 가공시간 개별법으로 가장 올바른 것은?

(정답률: 68%)
  • ""이 올바른 것은 가공시간을 개별적으로 측정하여 분석표에 반영하기 때문입니다. 다른 보기들은 일괄적으로 측정한 가공시간을 사용하거나, 다른 요소들과 함께 측정한 가공시간을 사용하기 때문에 정확한 분석이 어렵습니다.
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58. 다음 중 검사를 판정의 대상에 의한 분류가 아닌 것은?

  1. 관리 샘플링검사
  2. 로트별 샘플링검사
  3. 전수검사
  4. 출하검사
(정답률: 82%)
  • 출하검사는 제품이 생산되고 나서 최종적으로 제품이 출하되기 전에 수행하는 검사로, 제품의 품질을 확인하고 불량 제품이 출하되지 않도록 하는 것이 목적입니다. 따라서 검사를 판정의 대상에 의한 분류가 아닌 것입니다.
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59. “무결점운동”이라고 불리우는 것으로 품질개선을 위한 동기부여 프로그램은 어느 것인가?

  1. TQC
  2. ZD
  3. MIL-STD
  4. ISO
(정답률: 89%)
  • ZD는 Zero Defects(무결점)의 약어로, 제품 또는 서비스에서 결함이 없도록 하는 것을 목표로 하는 프로그램입니다. 따라서 "무결점운동"이라는 이름으로 품질개선을 위한 동기부여 프로그램으로 사용됩니다. TQC는 Total Quality Control(전체 품질 관리), MIL-STD는 Military Standard(군사 표준), ISO는 International Organization for Standardization(국제 표준화 기구)를 나타내는 용어입니다.
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60. M 타입의 자동차 또는 LCD TV를 조립, 완성한 후 부적합수(결점수)를 점검한 데이터에는 어떤 관리도를 사용 하는가?

  1. P관리도
  2. nP관리도
  3. C관리도
  4. - R관리도
(정답률: 68%)
  • C관리도는 부적합수(결점수)의 평균과 표준편차를 이용하여 공정의 안정성을 평가하는 관리도이다. 따라서 M 타입의 자동차 또는 LCD TV를 조립, 완성한 후 부적합수(결점수)를 점검한 데이터에는 C관리도를 사용하여 공정의 안정성을 평가할 수 있다.
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