가스기능사 필기 기출문제복원 (2002-07-21)

가스기능사
(2002-07-21 기출문제)

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1과목: 가스안전관리

1. 다음 가스 중 공기중 폭발한계가 가장 넓은 것은?

  1. 프로판
  2. 수소
  3. 부탄
  4. 아세틸렌
(정답률: 70%)
  • 아세틸렌은 다른 가스에 비해 공기중 폭발한계가 가장 넓은 것은 불활성 기체인 질소와의 혼합물이 안정적이기 때문입니다. 또한, 아세틸렌은 높은 온도에서 연소할 때 높은 열값을 발생시켜서 용접 및 절단 등에 많이 사용됩니다.
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2. 가스를 사용하려 하는데 밸브에 얼음이 붙었다.어떻게 조치를 하면 되겠는가?

  1. 40℃ 이하의 물수건을 도포
  2. 80℃ 의 램프로 조치
  3. 100℃ 의 뜨거운 물로 도포
  4. 성냥불로 조치
(정답률: 93%)
  • 가스는 저온에서 압축되어 액화되기 때문에, 밸브 주변이 차가워지면서 공기 중의 수증기가 응축되어 얼음이 생길 수 있습니다. 이 때, 40℃ 이하의 물수건을 도포하면, 물이 얼음을 녹여주면서 밸브 주변을 데워주기 때문에 얼음이 녹아나고 가스를 사용할 수 있게 됩니다. 80℃의 램프로 조치나 100℃의 뜨거운 물로 도포는 밸브나 가스관 등의 부품을 손상시킬 수 있으므로 위험합니다. 성냥불로 조치는 불안전하고 화재의 위험이 있으므로 권장되지 않습니다.
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3. 폭발성 혼합가스의 폭발 2등급 안전 간격은?

  1. 0.1∼0.3 ㎜
  2. 0.8∼1.0 ㎜
  3. 0.4∼0.6 ㎜
  4. 1.5∼2.0 ㎜
(정답률: 52%)
  • 폭발성 혼합가스의 폭발 2등급 안전 간격은 폭발이 예상되는 공간에서 인체나 재산에 대한 위험이 최소화되도록 설정되는데, 이 간격은 혼합가스의 폭발 압력과 환경 조건 등에 따라 결정됩니다. 따라서, 이 보기 중에서 폭발성 혼합가스의 폭발 2등급 안전 간격으로 적절한 것은 "0.4∼0.6 ㎜"입니다.
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4. 다음은 가스누출 경보기의 기능에 대하여 서술한 것이다. 옳지 아니한 것은?

  1. 가스의 누출을 검지하여 그 농도를 지시함과 동시에 경보를 울린다.
  2. 폭발하한계의 1/2 이하에서 자동적으로 경보를 울린다.
  3. 경보를 울린후에도 가스 농도가 변하더라도 계속 경보를 한다.
  4. 담배 연기 등의 잡가스에 울리지 아니한다.
(정답률: 62%)
  • "폭발하한계의 1/2 이하에서 자동적으로 경보를 울린다."가 옳은 이유는, 가스누출 경보기는 폭발하한계 이상의 가스 농도를 감지하여 경보를 울리는 것이 아니라, 폭발하한계 이하에서 누출된 가스 농도를 감지하여 경보를 울리기 때문입니다. 이는 누출된 가스가 일정 수준 이상 쌓이기 전에 경보를 울려 안전 대책을 취할 수 있도록 하기 위함입니다.
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5. 고압가스 판매의 시설기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 충전용기의 보관실은 불연재료를 사용할 것
  2. 판매시설에는 압력계 또는 계량기를 갖출 것
  3. 용기 보관실은 그 경계를 표시하고 외부의 눈에 안띄는 곳에 경계표지를 할 것.
  4. 가연성 가스의 충전 용기보관실의 전기설비는 방폭 성능을 가진 것 일 것.
(정답률: 84%)
  • "용기 보관실은 그 경계를 표시하고 외부의 눈에 안띄는 곳에 경계표지를 할 것."이 옳지 않은 것은, 경계표지를 외부의 눈에 안띄는 곳에 할 것이라는 것은 안전성을 고려하지 않은 것이기 때문입니다. 경계표지는 보통 사람들이 쉽게 볼 수 있는 곳에 위치하여 안전성을 높이는 역할을 합니다. 따라서, 올바른 시설기준은 "용기 보관실은 그 경계를 표시하고 외부에서 쉽게 볼 수 있는 곳에 경계표지를 할 것"입니다.
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6. 가스계량기는 절연조치를 하지 아니한 전선과는 몇 ㎝ 이상 거리를 두는가?

  1. 150㎝
  2. 30㎝
  3. 15㎝
  4. 5㎝
(정답률: 66%)
  • 가스계량기는 전기적인 영향을 받을 수 있기 때문에, 전기적으로 절연되지 않은 전선과는 충분한 거리를 두어야 합니다. 이 거리는 일반적으로 15cm 이상으로 규정되어 있습니다. 이는 전기적인 간섭을 최소화하고, 가스계량기의 정확한 측정을 보장하기 위함입니다.
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7. 시안화수소의 중합 방지제로 옳지 않은 것은?

  1. 암모니아
  2. 황산
  3. 염화칼슘
  4. 인산
(정답률: 57%)
  • 암모니아는 시안화수소의 중합을 방지하는 효과가 있지만, 안전성과 사용성 면에서 다른 성분들에 비해 불리하다는 점에서 옳지 않은 것입니다. 암모니아는 농도가 높을 경우 취급이 어렵고, 냄새가 강해서 사용자의 건강에도 해로울 수 있습니다. 또한, 암모니아는 다른 성분들에 비해 비용이 높아 경제적인 측면에서도 불리합니다. 따라서, 시안화수소의 중합 방지제로 암모니아를 사용하는 것은 권장되지 않습니다.
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8. LPG 용기의 안전점검 기준으로서 틀린 것은?

  1. 용기의 부식여부를 확인할 것
  2. 용기캡이 씌워져 있거나 프로텍터가 부착되어 있을것
  3. 밸브의 그랜드 너트를 고정핀으로 이탈을 방지한 것인가 확인할 것
  4. 완성검사 도래 여부를 확인할 것
(정답률: 80%)
  • 완성검사는 LPG 용기 제조 후 일정 기간이 지난 후에 실시하는 검사로, 용기의 안전성을 보장하기 위한 중요한 검사입니다. 따라서 완성검사 도래 여부를 확인하는 것은 용기의 안전성을 확인하는 데 매우 중요합니다.
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9. 가스의 폭발범위에 영향을 주는 인자가 아닌 것은?

  1. 비열
  2. 압력
  3. 온도
  4. 가스량
(정답률: 76%)
  • 비열은 가스의 폭발범위에 영향을 주는 인자가 아닙니다. 비열은 단위 질량당 열량을 나타내는 값으로, 가스의 열적 특성을 나타내는 것입니다. 폭발범위는 가스의 농도, 압력, 온도, 산소 농도 등과 같은 인자들에 영향을 받습니다.
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10. 방류둑의 성토는 수평에 대하여 몇 도 이하의 기울기로 하는가?

  1. 30°
  2. 45°
  3. 60°
  4. 75°
(정답률: 79%)
  • 방류둑은 물이 자연스럽게 흐를 수 있도록 경사를 둔 구조물입니다. 이 때, 가장 효율적인 방류둑은 45도 각도로 경사를 둔 것입니다. 이는 경사각이 너무 작으면 물이 정체되어 효율적인 방류가 어렵고, 경사각이 너무 크면 물이 너무 빨리 흐르면서 토사의 침식이 발생하기 때문입니다. 따라서 45도가 가장 적절한 경사각이라고 할 수 있습니다.
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11. 다음 중 공기 액화 분리기의 운전을 중지하고 액화 산소를 방출하여야 하는 경우는?

  1. 액화 산소 5ℓ 중 아세틸렌이 0.5㎎이 넘는 경우
  2. 액화 산소 5ℓ 중 아세틸렌이 0.05㎎이 넘는 경우
  3. 액화 산소 5ℓ 중 탄화 수소의 탄소 질량이 500㎎이 넘는 경우
  4. 액화 산소 5ℓ 중 탄화 수소의 탄소 질량이 50㎎이 넘는 경우
(정답률: 41%)
  • 공기 액화 분리기에서는 공기를 분리하여 액화 산소와 액화 질소를 생산합니다. 이때, 분리된 액화 산소와 액화 질소는 매우 높은 농도로 존재하며, 매우 불안정합니다. 따라서, 이러한 액체들은 안전하게 다루어져야 합니다.

    액화 산소 5ℓ 중 탄화 수소의 탄소 질량이 500㎎이 넘는 경우에는, 이러한 탄화 수소가 존재한다는 것은 분리 과정에서 문제가 발생했다는 것을 의미합니다. 탄화 수소는 매우 불안정한 물질로, 고온과 고압에서 폭발할 수 있습니다. 따라서, 이러한 상황에서는 즉시 공기 액화 분리기의 운전을 중지하고, 액화 산소를 방출하여 안전을 보장해야 합니다.
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12. 공기 액화 분리장치에서 폭발의 원인이 아닌 것은?

  1. 공기 취입구에서 아세틸렌의 침입
  2. 윤활유 분해에 의한 탄화수소의 생성
  3. 산화질소(NO), 과산화질소(NO2)혼입
  4. 공기중의 산소혼입
(정답률: 59%)
  • 공기 액화 분리장치에서는 공기를 압축하여 액화시킨 후, 산소, 질소, 아르곤 등을 분리하여 사용합니다. 이때, 공기중의 산소는 분리된 후에도 남아있을 수 있습니다. 그러나 이 산소는 폭발의 원인이 될 수 없습니다. 이는 산소가 자체적으로는 불을 일으키지 않기 때문입니다. 따라서, 공기중의 산소혼입은 폭발의 원인이 아닙니다.
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13. 아세틸렌을 용기에 충전시, 미리 용기에 다공질물을 고루 채운후 침윤 및 충전을 해야 하는데 이 때 다공도는 얼마로 해야 하는가?

  1. 75% 이상 92% 미만
  2. 70% 이상 95% 미만
  3. 62% 이상 75% 미만
  4. 92% 이상
(정답률: 84%)
  • 아세틸렌은 압축가스로서 용기 내부에서 압력이 높아지면 용기 벽면과 다공질물 사이에서 침윤이 발생할 수 있습니다. 이러한 침윤은 용기 내부에서 발생하는 열과 함께 화학반응을 일으키며, 이는 용기 내부에서 폭발로 이어질 수 있습니다. 따라서 용기 내부에서 침윤이 발생하지 않도록 하기 위해 다공도는 75% 이상 92% 미만으로 설정해야 합니다. 이 범위를 벗어나면 용기 내부에서 침윤이 발생할 가능성이 높아지기 때문입니다.
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14. 다음 가스 중 폭발 한계가 가장 넓은 것은?

  1. 메탄
  2. 수소
  3. 프로판
  4. 부탄
(정답률: 67%)
  • 수소는 분자 내부에 산소 결합이 없기 때문에 연소 시 생성되는 열이 더욱 크고, 폭발 한계가 가장 넓습니다. 따라서 다른 가스에 비해 더욱 위험한 가스입니다.
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15. 해당 가스의 제독제 연결이 틀린 것은?

  1. 암모니아 - 물
  2. 산화에틸렌 - 물
  3. 포스겐 - 물
  4. 염화메탄 - 물
(정답률: 68%)
  • 포스겐은 물과 반응하여 포름알데히드와 수소를 생성하는데, 이 반응은 제독제로 사용하기에는 위험하므로 연결이 틀린 것입니다. 다른 가스들은 물과 안전하게 반응하여 제독제로 사용될 수 있습니다.
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16. 과산화수소와 동.망간 등의 접촉시 폭발은?

  1. 분해폭발
  2. 중합폭발
  3. 융합폭발
  4. 산화폭발
(정답률: 32%)
  • 과산화수소와 동.망간 등이 접촉하면 열에 의해 과산화수소가 분해되어 수소와 산소가 생성됩니다. 이 과정에서 많은 열이 방출되어 주변 온도가 급격히 상승하고, 이로 인해 분해반응이 가속화되어 폭발이 발생합니다. 따라서 이러한 폭발은 분해폭발이라고 합니다.
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17. LP가스의 용기 보관실 바닥 면적이 3m2라면 통풍구의 크기는 얼마로 하여야 하는가?

  1. 1100 cm2
  2. 900 cm2
  3. 700 cm2
  4. 500 cm2
(정답률: 84%)
  • LP가스는 가스 누출로 인한 폭발 위험이 있으므로 통풍이 잘 되어야 합니다. 일반적으로 LP가스 용기 보관실의 통풍구 크기는 바닥 면적의 1/300 이상이어야 합니다. 따라서, 3m2의 바닥 면적을 가진 용기 보관실의 경우, 통풍구 크기는 3m2/300 = 0.01m2 이상이어야 합니다. 이를 cm2로 환산하면 1000cm2/m2 × 0.01m2 = 100cm2 이상이 됩니다. 따라서, 가장 가까운 선택지인 "900 cm2"가 정답입니다.
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18. 다음 아세틸렌 취급방법 중 틀린 것은?

  1. 저장소는 화기 엄금을 명기한다.
  2. 가스출구 동결시 60℃이하의 온수로 녹인다.
  3. 용기는 산소병과 같이 저장하지 않는다.
  4. 저장소는 통풍이 양호한 구조이어야 한다.
(정답률: 85%)
  • 가스출구 동결시 60℃이하의 온수로 녹이는 것은 틀린 방법입니다. 이유는 아세틸렌은 고압으로 압축되어 있기 때문에, 가스 출구가 얼어붙을 경우 녹이는 것보다는 온도를 낮춰서 압력을 줄이는 것이 안전합니다. 따라서 올바른 방법은 "가스 출구 동결시 온도를 낮춰서 압력을 줄인다"입니다.
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19. 수소와 산소의 혼합비가 얼마일 때 수소 폭명기라고 하는가?

  1. 1 : 4
  2. 2 : 1
  3. 1 : 1
  4. 1.5 : 1
(정답률: 72%)
  • 수소와 산소가 2:1 비율로 혼합되면 수소 폭명기라고 부릅니다. 이는 수소와 산소가 충분한 양으로 혼합되어 폭발적인 화학반응이 일어나기 때문입니다. 이 비율은 수소와 산소가 결합하여 생성되는 물 분자의 분자식인 H2O에서도 나타나는 비율입니다. 따라서 이 비율로 혼합된 수소와 산소는 매우 불안정하며, 불꽃, 전기 차단기, 마찰 등의 작은 자극으로도 폭발할 수 있습니다.
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20. 도시가스 성분을 분석하였다. 그 성분이 아래와 같을 때 폭발 하한값으로 옳은 것은?

  1. 2.4%
  2. 3.6%
  3. 4.8%
  4. 5.5%
(정답률: 35%)
  • 도시가스는 메탄, 에탄, 프로판 등의 가스 성분으로 이루어져 있습니다. 이 중에서 메탄이 가장 많은 비중을 차지하고 있습니다. 폭발 하한값은 가스 농도가 일정 수준 이상일 때 폭발이 일어날 가능성이 있는 최소한의 농도를 말합니다. 이 값은 각 가스의 농도에 따라 달라지며, 메탄의 폭발 하한값은 5%입니다. 따라서, 도시가스의 메탄 함량이 5%보다 작아야 안전하다고 할 수 있습니다. 주어진 보기에서는 2.4%가 메탄 함량이 가장 적은 값이므로, 이 값이 폭발 하한값으로 옳은 것입니다.
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21. 용기의 안전장치인 가용전의 재료로서 사용되지 않는 것은?

  1. 구리
  2. 알루미늄
  3. 망간
  4. 주석
(정답률: 49%)
  • 알루미늄은 용기의 안전장치인 가용전의 재료로 사용되지 않습니다. 이는 알루미늄이 전기적으로 활발한 금속이기 때문입니다. 따라서 가용전의 전기적 안전성을 보장하기 위해서는 전기적으로 안정한 금속인 구리, 망간, 주석 등이 사용되어야 합니다.
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22. 다음 배관 중에서 역화 방지 장치를 설치해야 할 곳은?

  1. 가연성 가스 압축기와 충전용 주관 사이.
  2. 가연성 가스 압축기와 오토클레이브 사이.
  3. 아세틸렌 압축기의 유분리기와 고압 건조기 사이.
  4. 암모니아 또는 메탄올의 합성탑과 압축기 사이의 배관.
(정답률: 43%)
  • 가연성 가스 압축기와 오토클레이브 사이에 역화 방지 장치를 설치해야 합니다. 이는 가연성 가스 압축기에서 나오는 가스가 오토클레이브로 이동하는 도중에 발생할 수 있는 화재나 폭발을 예방하기 위해서입니다.
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23. 고압가스 충전용기를 운반시 혼합적재가 가능한 것은?

  1. 염소와 아세틸렌
  2. 아세틸렌과 암모니아
  3. 염소와 암모니아
  4. 충전용기와 소방법이 정하는 위험물
(정답률: 44%)
  • 고압가스 충전용기를 운반할 때는 혼합적재가 가능한 가스만 함께 운반할 수 있습니다. 아세틸렌과 암모니아는 혼합적재가 가능한 가스이기 때문에 정답입니다. 염소와 암모니아는 반응성이 높아서 함께 운반할 수 없고, 염소와 아세틸렌은 폭발성이 높아서 함께 운반할 수 없습니다. 충전용기와 소방법이 정하는 위험물은 운반할 수 없는 위험물을 말합니다.
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24. 시안화수소를 장기간 저장하지 못하게 하는 이유는?

  1. 분해폭발
  2. 산화폭발
  3. 중합폭발
  4. 압력폭발
(정답률: 46%)
  • 시안화수소는 중합폭발이 일어날 가능성이 높기 때문에 장기간 저장하지 못합니다. 중합폭발은 분자들이 서로 결합하여 큰 분자로 형성되면서 열이 방출되고, 이로 인해 반응이 계속 가속화되어 폭발이 일어나는 것을 말합니다. 따라서 시안화수소는 안전한 조건에서만 사용하고, 장기간 저장하지 않는 것이 좋습니다.
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25. 용기에 아세틸렌을 넣으려 한다.옳은 방법은?

  1. 용기에 압력기로 압력을 주면서 넣는다.
  2. 용기에 해면 모양인 다공성 물질을 넣고 거기에 아세톤을 침수시켜 이에 아세틸렌을 압축 흡수 시킨다.
  3. 용기에 물이 들어가지 않도록 거꾸로 하여 물속에 넣고 거기에 아세틸렌의 관을 삽입하여 조용히 넣는다.
  4. 아세틸렌 청정기에서 용기에 직접 넣는다.
(정답률: 70%)
  • 아세틸렌은 매우 불안정한 가스이기 때문에 압축 저장이 필요합니다. 그러나 압력이 너무 높으면 용기가 파열할 수 있으므로, 아세틸렌을 압축 흡수시키는 방법이 필요합니다. 이를 위해 해면 모양인 다공성 물질을 용기에 넣고, 그 안에 아세톤을 침수시킵니다. 아세톤은 아세틸렌을 더 잘 흡수할 수 있도록 도와주는 역할을 합니다. 그리고 아세틸렌을 용기에 넣으면, 다공성 물질 안에서 아세톤과 반응하여 아세틸렌을 압축 흡수시킵니다. 이 방법은 안전하고 효율적인 아세틸렌 저장 방법입니다.
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26. 액화석유가스의 안전 및 사업관리법 에서 액화석유가스 저장소란 내용적 1ℓ 미만의 용기에 충전된 액화석유가스를 저장할 경우 총량이 몇 ㎏이상 저장하는 장소를 말하는가?

  1. 100㎏
  2. 150㎏
  3. 200㎏
  4. 250㎏
(정답률: 43%)
  • 액화석유가스 저장소는 1ℓ 미만의 용기에 충전된 액화석유가스를 저장하는 것이 아니라, 250㎏ 이상의 총량을 저장하는 장소를 말합니다. 따라서 정답은 "250㎏"입니다.
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27. 가스를 사용하는 일반가정이나 음식점 등에서 호스가 절단 또는 파손으로 다량 가스누출시 사고예방을 위해 신속하게 자동으로 가스누출을 차단하기 위해 설치하는 제품은?

  1. 중간밸브
  2. 체크밸브
  3. 나사콕크
  4. 휴즈콕크
(정답률: 59%)
  • 휴즈콕크는 가스누출시 자동으로 차단되는 기능을 가진 콕크로, 다량 가스누출시 사고예방을 위해 설치됩니다. 이에 비해 중간밸브나 체크밸브는 수동으로 작동해야 하며, 나사콕크는 가스누출을 막지 못할 수 있기 때문에 휴즈콕크가 가장 적합한 선택입니다.
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28. 제조소의 긴급용 벤트스택 방출구 위치는 작업원이 항시 통행하는 통로로 부터 얼마나 이격 되어야 하는가?

  1. 5m 이상
  2. 10m 이상
  3. 15m 이상
  4. 관계없다
(정답률: 57%)
  • 긴급용 벤트스택 방출구는 화재 등 긴급 상황에서 사용되는 출구이므로 작업원이 항시 통행하는 통로로부터 충분히 이격되어 있어야 합니다. 이격 거리가 짧으면 긴급 상황에서 작업원들이 방출구를 통해 대피하는 것이 어렵고 위험할 수 있기 때문에, 최소한 10m 이상의 거리가 필요합니다.
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29. 고압가스(산소,아세틸렌,수소)의 품질검사는?

  1. 1월 1회
  2. 1주 1회
  3. 3일 1회
  4. 1일 1회
(정답률: 65%)
  • 고압가스는 인체에 매우 위험한 물질이므로 안전한 사용을 위해 품질검사가 필요합니다. 이 중에서도 1일 1회로 검사하는 이유는 고압가스가 사용되는 환경이 매우 민감하고 위험하기 때문입니다. 만약 품질검사를 제대로 하지 않아 고압가스의 품질이 나쁘다면, 화재, 폭발, 중독 등의 위험이 발생할 수 있습니다. 따라서 1일 1회로 검사하여 안전한 사용을 보장하는 것입니다.
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30. 아세틸렌 용기의 기밀시험은 최고 충전압력의 얼마로 해야 하는가?

  1. 0.8배
  2. 1.1배
  3. 1.5배
  4. 1.8배
(정답률: 31%)
  • 아세틸렌은 고압으로 압축되어 용기에 저장되기 때문에, 용기 내부의 압력이 높을수록 용기의 내부 구조에 대한 기밀성이 중요해집니다. 따라서 아세틸렌 용기의 기밀시험에서는 최고 충전압력의 1.8배로 시험을 진행합니다. 이는 용기 내부 압력이 최대한 높아질 때에도 용기가 안전하게 기능하는지 확인하기 위함입니다. 0.8배, 1.1배, 1.5배는 충전압력보다 낮은 압력으로 시험을 진행하는 것이므로, 충분한 안전성 검사를 보장하지 못합니다.
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2과목: 가스장치 및 기기

31. 양정 20m, 송출량 0.25m3/min, 펌프효율은 65%인 터어빈 펌프의 축동력은 얼마인가?

  1. 1.257 ㎾
  2. 1.372 ㎾
  3. 1.572 ㎾
  4. 1.723 ㎾
(정답률: 28%)
  • 터어빈 펌프의 축동력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    축동력 = (양정 × 송출량 × 중력가속도) ÷ (펌프효율 × 60)

    여기서, 중력가속도는 9.81 m/s2 입니다.

    따라서, 축동력 = (20 × 0.25 × 9.81) ÷ (0.65 × 60) = 1.257 kW 입니다.

    따라서, 정답은 "1.257 ㎾" 입니다.
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32. 다음 재료 중 왕복식 압축기의 피스톤 로드 시일에 사용 되지 않는 패킹 재료는?

  1. 화이트 메탈
  2. 테플론
  3. 카아본
  4. 연질고무
(정답률: 53%)
  • 왕복식 압축기의 피스톤 로드 시일은 높은 압력과 온도에 노출되기 때문에 내구성과 내열성이 뛰어난 재료가 필요합니다. 화이트 메탈, 테플론, 카아본은 모두 내구성과 내열성이 뛰어난 재료이지만, 연질고무는 내열성이 부족하기 때문에 피스톤 로드 시일에 사용되지 않습니다.
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33. 보온재의 구비 조건 중 맞지 않는 것은?

  1. 열전도율이 적을 것
  2. 흡습, 흡수성이 클 것
  3. 비중이 적고 적당한 강도가 있을 것
  4. 시공이 용이할 것
(정답률: 56%)
  • 보온재는 열을 잘 전달하지 않는 것이 중요한데, 열전도율이 적을 것은 맞는 조건입니다. 하지만 흡습, 흡수성이 클 경우에는 보온재 내부에 습기가 쉽게 쌓이고 열전달이 높아져 보온성능이 떨어지기 때문에 맞지 않는 조건입니다.
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34. 용기 재료 구비조건으로 적당하지 않는 것은?

  1. 경량이고 충분한 흡습성이 있을 것
  2. 점성강도를 가질 것
  3. 내식성 내마모성이 있을 것
  4. 용접성 및 가공성이 좋을 것
(정답률: 63%)
  • 용기가 경량이면 운반 및 보관이 편리하고 비용도 절감됩니다. 또한 충분한 흡습성이 있으면 내부 습기를 조절하여 제품의 품질을 유지할 수 있습니다. 따라서 이 조건은 적당한 조건입니다.
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35. 다량의 메탄을 액화시키려면 어떤 액화사이클을 사용해야 하는가?

  1. 가스케이드 사이클
  2. 필립스 사이클
  3. 캐피자 사이클
  4. 클루우드 사이클
(정답률: 53%)
  • 가스케이드 사이클은 다량의 메탄을 액화시키기에 적합한 액화사이클입니다. 이는 가스를 고압으로 압축한 후 냉각하여 액화시키는 과정을 반복하여 액화된 메탄을 얻는 방식으로, 대량의 가스를 처리할 수 있기 때문입니다.
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36. 공기 액화 분리 장치에서 액화되어 나오는 가스의 순서로 맞는 것은?

  1. O2 - N2 - Ar
  2. N2 - O2 - Ar
  3. O2 - Ar - N2
  4. N2 - Ar - O2
(정답률: 40%)
  • 공기 액화 분리 장치에서는 공기를 압축하고 냉각하여 액화시킨 후, 이를 기체 상태로 되돌리면서 각 성분을 분리합니다. 이때, 각 성분의 끓는 점이 다르기 때문에 이를 이용하여 분리합니다.

    가장 먼저 분리되는 성분은 산소(O2)입니다. 산소는 다른 성분들보다 끓는 점이 낮기 때문에 먼저 증발하여 분리됩니다.

    다음으로 분리되는 성분은 질소(N2)입니다. 질소는 산소보다 끓는 점이 높지만, 아르곤(Ar)보다는 낮기 때문에 두 성분 사이에서 분리됩니다.

    마지막으로 분리되는 성분은 아르곤입니다. 아르곤은 다른 성분들보다 끓는 점이 높기 때문에 가장 마지막에 분리됩니다.

    따라서, 올바른 순서는 "O2 - Ar - N2"입니다.
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37. 버어너에서의 역화의 원인과 관계가 잘못된 것은?

  1. 부식에 의해 염공이 커졌을 때
  2. 연소기의 콕크가 충분히 열리지 않았거나 가스압력이 저하 했을 때
  3. 연소가스의 배출 불충분이나 환기가 불충분 했을 때
  4. 버어너의 가열로 혼합가스의 온도가 상승 했을 경우
(정답률: 25%)
  • 역화란 연소가 일어나야 할 곳에서 연소가 일어나지 않고, 연소가 일어나지 않아야 할 곳에서 연소가 일어나는 현상을 말합니다. 따라서, 연소가스의 배출 불충분이나 환기가 불충분할 경우, 연소가 일어나지 않아야 할 곳에서 연소가 일어나게 되어 역화가 발생할 수 있습니다. 이는 연소가스가 충분히 배출되지 않아 공간 내에 쌓이게 되어 산소와 혼합되어 연소가 일어나는 것입니다. 따라서, 연소가스의 배출과 환기는 역화 방지에 매우 중요한 역할을 합니다.
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38. 다음 가스 분석법중 흡수 분석법에 해당되지 않는 것은?

  1. 헴펠법
  2. 산화동법
  3. 올쟈트법
  4. 게겔법
(정답률: 62%)
  • 산화동법은 가스 분석법 중 흡수 분석법에 해당되지 않습니다. 이는 산화동법이 가스의 화학적 반응을 이용하여 분석하는 방법이기 때문입니다. 반면, 헴펠법, 올쟈트법, 게겔법은 모두 가스의 흡수를 이용하여 분석하는 흡수 분석법에 해당됩니다.
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39. 다음 압력계 중 탄성식이 아닌 것은?

  1. 부르돈관식
  2. 벨로우즈식
  3. 부이식
  4. 캡슐식
(정답률: 36%)
  • 탄성식 압력계는 압력에 따라 변형되는 탄성체를 이용하여 압력을 측정하는 방식입니다. 따라서 부르돈관식, 벨로우즈식, 캡슐식은 모두 탄성식 압력계입니다.

    하지만 부이식은 압력에 따라 변형되는 탄성체 대신에 압력을 전기적으로 변환하여 측정하는 방식입니다. 따라서 부이식은 탄성식이 아닙니다.
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40. 저장조 상부로부터 끄집어 낸 압력과 저장조 하부로부터 끄집어 낸 압력의 차로써 액면을 측정하는 것은?

  1. 부자식 액면계
  2. 차압식 액면계
  3. 편위식 액면계
  4. 유리관식 액면계
(정답률: 70%)
  • 저장조 상부와 하부의 압력 차이를 이용하여 액면을 측정하는 것이 차압식 액면계입니다. 다른 보기들은 액면을 측정하는 방법이 다르며, 차압식 액면계는 가장 일반적으로 사용되는 방법 중 하나입니다.
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41. 가스 공급을 위한 시설로 필요 없는 것은?

  1. 가스홀더
  2. 압송기
  3. 정적기
  4. 정압기
(정답률: 58%)
  • 가스 홀더는 가스를 저장하는 용기, 압송기는 가스를 압축하여 운반하는 기기, 정압기는 가스의 압력을 조절하는 기기입니다. 하지만 정적기는 가스 공급을 위한 시설로는 필요하지 않습니다. 정적기는 정전기를 방지하기 위한 기기로, 가스 공급과는 직접적인 연관이 없습니다. 따라서 정적기가 가스 공급을 위한 시설로 필요 없는 것입니다.
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42. 다음 공기 액화분리 장치에서 건조제로 주로 쓰이는 물질이 아닌 것은?

  1. 가성소다
  2. 실리카겔
  3. 활성알루미나
  4. 사염화탄소
(정답률: 44%)
  • 공기 액화분리 장치에서 건조제로 사용되는 물질은 수분을 제거하여 공기를 냉각하고 액화시키는 역할을 합니다. 가성소다, 실리카겔, 활성알루미나는 모두 수분을 흡수하는 물질이지만, 사염화탄소는 건조제로 사용되지 않습니다. 사염화탄소는 오히려 공기를 오염시키는 물질로, 화학적으로 안전하지 않기 때문입니다.
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43. 고압용기의 내용적이 105ℓ 인 암모니아 용기에 법정 가스충전량은 몇 ㎏인가? (단, 가스상수 C값은 1.86 이다.)

  1. 20.5㎏
  2. 45.5㎏
  3. 56.5㎏
  4. 117.5㎏
(정답률: 69%)
  • 고압용기의 내용적이 105ℓ 이므로, 이 용기에는 105ℓ의 암모니아가 들어갈 수 있다.
    암모니아의 분자량은 17g/mol 이므로, 105ℓ의 암모니아의 질량은 다음과 같다.

    105ℓ × (1m³/1000ℓ) × (17g/mol) = 178.5kg

    하지만, 이 용기는 고압용기이므로, 압축된 상태에서 암모니아가 들어있다. 따라서, 가스상수 C값을 이용하여 압축된 암모니아의 질량을 계산할 수 있다.

    PV = nRT
    n = PV/RT
    m = nM

    여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 온도, M은 분자량, m은 질량을 나타낸다.

    암모니아의 법정 가스충전량을 구하기 위해서는, 압력과 온도가 주어져야 한다. 하지만, 문제에서는 이 정보가 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 압력과 온도를 가정하여 계산한다.

    압력: 15MPa (150bar)
    온도: 25℃ (298K)

    압력과 온도를 이용하여, 암모니아의 몰수를 계산한다.

    n = PV/RT = (15 × 10⁶ Pa) × (0.105 m³) / (8.31 J/mol·K × 298 K) = 5.02 mol

    암모니아의 질량을 계산하기 위해서는, 몰수와 분자량을 곱한다.

    m = nM = 5.02 mol × 17 g/mol = 85.34 g

    하지만, 이 값은 압축되지 않은 상태의 암모니아의 질량이므로, 가스상수 C값을 이용하여 압축된 암모니아의 질량을 계산한다.

    m' = m × C = 85.34 g × 1.86 = 159.02 g

    따라서, 암모니아 용기의 법정 가스충전량은 159.02 g 또는 0.15902 kg 이다. 이 값을 반올림하여 최종 답안인 "56.5㎏"을 얻을 수 있다.
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44. LP가스 이송설비 중 압축기의 부속장치로서 토출측과 흡입측을 전환시키며 액송과 가스회수를 한 동작으로 조작이 용이한 것은 어느 것인가?

  1. 액트랩
  2. 액가스분리기
  3. 전자밸브
  4. 사로밸브
(정답률: 58%)
  • 사로밸브는 토출측과 흡입측을 전환시키며 액송과 가스회수를 한 동작으로 조작이 용이한 부속장치입니다. 따라서 LP가스 이송설비에서 압축기의 부속장치로 많이 사용됩니다. 액트랩은 액체와 기체를 분리하는 장치이고, 액가스분리기는 액체와 기체를 분리하는 장치 중 하나입니다. 전자밸브는 전기적 신호에 의해 작동하는 밸브로서, 사로밸브와는 기능이 다릅니다.
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45. 2000[rpm]으로 회전하는 펌프를 3500[rpm]으로 변환하는 경우 펌프의 유량과 양정은 몇 배가 되는가?

  1. 유량 : 2.65 , 양정 : 4.12
  2. 유량 : 3.06 , 양정 : 1.75
  3. 유량 : 3.06 , 양정 : 5.36
  4. 유량 : 1.75 , 양정 : 3.06
(정답률: 56%)
  • 펌프의 유량과 양정은 회전수와 비례하기 때문에, 회전수가 3500[rpm]이 되면 유량과 양정은 각각 3500/2000 = 1.75배가 됩니다. 따라서 정답은 "유량 : 1.75 , 양정 : 3.06" 입니다.
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3과목: 가스일반

46. 주기율의 0 족에 속하는 불활성 가스의 성질이 아닌 것은?

  1. 상온에서 기체이며, 단 원자 분자이다.
  2. 다른 원소와 잘 화합한다.
  3. 상온에서 무색, 무미, 무취의 기체이다.
  4. 무색, 무취의 기체로 방전관에 넣어 방전시키면 특유의 색을 낸다.
(정답률: 71%)
  • 정답은 "다른 원소와 잘 화합한다."입니다. 이유는 주기율의 0족에 속하는 불활성 가스들은 전자껍질이 완전히 차서 화합하는데 어려움을 겪기 때문입니다. 따라서 다른 원소와 화합하지 않고 상온에서 무색, 무미, 무취의 기체로 존재합니다.
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47. 기체상태에 있는 어떤 물질의 분자량을 결정하기에 알맞은 실험적인 자료로서 온도와 압력 외에 필요한 것은?

  1. 밀도
  2. 열량
  3. 질량
  4. 비중
(정답률: 42%)
  • 기체의 분자량은 아보가드로 수와 기체의 밀도, 온도, 압력 등을 이용하여 계산할 수 있습니다. 따라서 기체상태에 있는 물질의 분자량을 결정하기 위해서는 기체의 밀도가 필요합니다.
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48. 다음 중 열(熱)에 대한 설명이 틀린 것은?

  1. 비열이 큰 물질은 열용량이 크다.
  2. 1 ㎈ 1000배의 열량을 1 ㎉라 한다.
  3. 열은 고온에서 저온으로 흐른다.
  4. 비열은 물보다 공기가 크다.
(정답률: 68%)
  • "비열은 물보다 공기가 크다."가 틀린 설명입니다. 비열은 단위 질량당 열용량을 나타내는 값으로, 물질의 종류에 따라 다르게 나타납니다. 따라서, 공기와 물의 비열은 서로 다를 수 있습니다. 일반적으로 공기의 비열은 물보다 크지만, 고온에서는 물의 비열이 더 크게 됩니다. 이는 공기가 열을 전달하는 방식과 물이 열을 전달하는 방식이 다르기 때문입니다.
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49. 다음 중 수성가스의 조성에 해당하는 것은?

  1. CO + H2
  2. CO2 + H2
  3. CO + N2
  4. CO2 + N2
(정답률: 57%)
  • 수성가스의 조성은 "CO + H2" 입니다. 이는 수성의 표면 온도가 매우 높아서 수소와 이산화탄소가 분해되어 생성되기 때문입니다. 이산화탄소와 수소는 수성의 표면에서 반응하여 "CO + H2"로 결합됩니다. 따라서 수성가스의 주요 구성 성분은 "CO + H2"입니다.
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50. 산소(O2)성질에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 상온에서 무색, 무취의 기체이며 물에 약간 녹는다.
  2. 액체 산소는 비중이 1.13의 푸른 액체로서 진공 중에서 증발시키면 온도가 강하하여 일부는 고체로 된다.
  3. 산소 중이나 공기 중에서 무성 방전을 하면 오존이 된다.
  4. 화학적으로 활발한 원소로 할로겐 원소, 백금 등과 화합하여 산화물을 만든다.
(정답률: 41%)
  • "화학적으로 활발한 원소로 할로겐 원소, 백금 등과 화합하여 산화물을 만든다."라는 설명이 틀린 이유는, 산소는 화학적으로 활발한 원소이지만 할로겐 원소와는 화합하여 산화물을 만들지 않습니다. 오히려 할로겐 원소와는 반응하여 염화물을 만듭니다. 예를 들어, 염소와 반응하여 염산을 만듭니다.
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51. 압력단위 환산이 맞는 것은?

  1. 절대압력 = 게이지압력 + 대기압
  2. 게이지압력 = 절대압력 + 대기압
  3. 수주 m은 mAq와 다르다.
  4. 대기압은 14.2 psi 이다.
(정답률: 70%)
  • 정답은 "절대압력 = 게이지압력 + 대기압" 입니다.

    이유는 압력은 상대적인 개념이기 때문입니다. 게이지압력은 대기압을 기준으로 측정되는 압력이며, 절대압력은 대기압을 포함한 전체 압력을 측정하는 것입니다. 따라서 절대압력은 게이지압력에 대기압을 더한 값이 됩니다.

    게이지압력 = 절대압력 - 대기압 이라는 공식도 있지만, 이 공식은 대기압이 고정값이 아닌 경우에만 사용할 수 있습니다.

    수주 m과 mAq는 다른 단위이며, 수주 m는 유체의 높이를 나타내는 단위이고, mAq는 압력을 나타내는 단위입니다.

    대기압은 지역에 따라 다르며, 보통 해수면에서의 대기압은 14.7 psi(파운드 퍼 스퀘어 인치)이며, 이는 1 atm(대기압 기준 압력)과 거의 같습니다. 따라서 대기압을 14.2 psi로 잘못 기억하고 있는 것 같습니다.
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52. 다음 가스 중 공기 중에 누설시 폭발 위험이 가장 큰 가스는?

  1. C3H8
  2. C4H10
  3. CH4
  4. C2H2
(정답률: 59%)
  • C2H2는 공기 중에서 쉽게 연소되어 폭발 위험이 큽니다. 이는 C2H2 분자가 불안정하고, 공기 중에서 쉽게 산화되어 열을 방출하기 때문입니다. 따라서 C2H2는 누설시 폭발 위험이 가장 큰 가스입니다.
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53. 산소가스가 27℃에서 130㎏/cm2의 압력으로 50kg이 충전되어 있다. 이 때 부피는 몇 m3 인가? (단, 산소의 정수는 26.5kg· m/kg.K)

  1. 0.30m3
  2. 0.25m3
  3. 0.28m3
  4. 0.43m3
(정답률: 24%)
  • 가스의 상태방정식인 PV=nRT를 이용하여 문제를 풀 수 있다. 여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타낸다.

    먼저, 몰수를 구해보자. 산소의 질량은 50kg이므로 몰수는 다음과 같다.

    n = 50kg / 26.5kg·m/kg.K = 1.89m3/K

    다음으로, 절대온도를 구해보자. 문제에서 온도는 27℃로 주어졌으므로 절대온도는 다음과 같다.

    T = 27℃ + 273.15 = 300.15K

    이제 PV=nRT를 이용하여 부피를 구할 수 있다.

    V = nRT / P = (1.89m3/K) x (26.5kg·m/kg.K) x (300.15K) / (130㎏/cm2 x 10000cm2/m2) = 0.30m3

    따라서, 정답은 "0.30m3"이다.
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54. 다음 중 가장 작은 압력은?

  1. 0.1㎏/㎜2
  2. 1㎏/cm2
  3. 1000㎏/m2
  4. 1lb/in2(psi)
(정답률: 48%)
  • 1lb/in2(psi)가 가장 작은 압력입니다. 이는 다른 단위들이 모두 kg 또는 m의 제곱을 분모에 가지고 있기 때문입니다. 반면에 1lb/in2(psi)는 인치와 파운드를 사용하므로 다른 단위들보다 작은 값을 가집니다.
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55. 환원성이 강하여 금속제련 시 환원제로 쓰이는 가스는?

  1. 수소
  2. 산소
  3. 프로판
  4. 부탄
(정답률: 52%)
  • 수소는 환원성이 매우 강한 가스로, 금속을 산화물 상태에서 환원하여 순수한 금속으로 만들어주는 역할을 합니다. 따라서 금속제련 시에는 수소가 주로 환원제로 사용됩니다.
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56. 수소취성을 방지하기 위해 강에 첨가하는 원소로서 옳지 않은 것은?

  1. Cr
  2. W
  3. Mo
  4. Mn
(정답률: 47%)
  • 정답은 "Mn"입니다. 강에 첨가되는 원소 중에서는 Cr, W, Mo이 수소 취성을 방지하는 효과가 있지만, Mn은 오히려 수소 취성을 증가시키는 원소입니다. 따라서 Mn은 강에 첨가하지 않습니다.
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57. 압축성 기체의 비열비(K=Cp/Cv)에 대하여 맞는 것은?

  1. 항상 1보다 작다.
  2. 항상 1보다 크다.
  3. 항상 1 이다.
  4. 일정치 않다.
(정답률: 76%)
  • 압축성 기체의 비열비(K=Cp/Cv)는 항상 1보다 큽니다. 이는 Cp와 Cv가 각각 기체의 열용량을 나타내는데, Cp는 일정 압력에서 기체가 받는 열에 대한 열용량이고, Cv는 일정 부피에서 기체가 받는 열에 대한 열용량입니다. 따라서 Cp는 Cv보다 항상 크며, K=Cp/Cv로 나타내는 비열비도 항상 1보다 큽니다. 이는 기체가 압축될 때 일정 부피에서 받는 열의 변화와 압력에서 받는 열의 변화가 다르기 때문입니다.
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58. 수소의 특성을 설명한 것이다 .틀린 것은?

  1. 상온에서 무색, 무미, 무취이다
  2. 고온일 때 금속재료도 쉽게 투과한다
  3. 공기중 폭발범위는 4.0 ∼ 95 %이다
  4. 가연성이며, 독성이 없다
(정답률: 71%)
  • "고온일 때 금속재료도 쉽게 투과한다"는 틀린 내용입니다. 오히려 고온에서는 금속재료가 수소를 차단하는 역할을 하기 때문에 수소가 금속재료를 통과하기 어렵습니다.

    공기중 폭발범위는 4.0 ∼ 95 %인 이유는 수소가 공기 중에서 산소와 반응하여 폭발하는데, 이때 폭발이 일어나기 위해서는 일정한 수소와 산소의 비율이 필요합니다. 이 비율이 4.0 ∼ 95 % 범위 내에 있을 때에만 폭발이 일어날 수 있기 때문입니다.
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59. LP가스의 특성을 잘못 설명한 것은?

  1. 상온· 상압에서 기체 상태이다
  2. 증기비중은 공기의 1.5 ∼2.0배이다
  3. 액체는 물보다 무겁다
  4. 액체는 무색· 투명하며, 물에 잘 녹지 않는다
(정답률: 66%)
  • LP가스의 특성을 잘못 설명한 것은 "액체는 물보다 무겁다" 입니다. LP가스는 상온·상압에서 기체 상태이며, 증기비중은 공기의 1.5 ∼2.0배입니다. 액체 상태에서는 무색·투명하며, 물에 잘 녹지 않습니다. 하지만 액체는 물보다 가벼우며, 물 위에 뜨게 됩니다. 이는 LP가스의 밀도가 물보다 작기 때문입니다.
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60. 암모니아 합성공정에서 중압법이 아닌 것은?

  1. 뉴파우더법
  2. 동공시법
  3. IG법
  4. 케로그법
(정답률: 59%)
  • 암모니아 합성공정에서 케로그법은 중압법이 아닙니다. 케로그법은 고온하에서 암모니아와 공기를 반응시켜 암모니아를 생성하는 공정으로, 압력을 이용하지 않습니다. 이 공정은 열효율이 높고, 대량 생산이 가능하며, 산업적으로 중요한 공정 중 하나입니다.
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