가스기능사 필기 기출문제복원 (2006-10-01)

가스기능사
(2006-10-01 기출문제)

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1과목: 가스안전관리

1. 가스 도매사업의 가스 공급시설 중 배관을 지하에 매설할 때의 기준으로 틀린 것은?

  1. 배관은 그 외면으로부터 수평거리로 건축물까지 1.0m 이상으로 할 것.
  2. 배관은 그 외면으로부터 지하의 다른 시설물과 0.3m 이상으로 할 것,
  3. 배관을 산과 들에 매설할 때는 지표면으로부터 배관의 외면까지의 매설깊이를 1m 이상으로 할 것.
  4. 굴착 및 되메우기는 안전확보를 위하여 적절한 방법으로 실시할 것.
(정답률: 56%)
  • "배관은 그 외면으로부터 수평거리로 건축물까지 1.0m 이상으로 할 것."이 틀린 것은 아닙니다. 이 기준은 배관이 건축물과 충돌하지 않도록 하기 위한 것입니다. 배관이 건축물과 너무 가까이 매설되면 건축물의 기초나 지하 구조물을 손상시킬 수 있기 때문입니다. 따라서 배관은 건축물과 일정한 거리를 두어 매설해야 합니다.
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2. 다음 중 역화의 원인이 아닌 것은?

  1. 염공이 적게 되었을 때
  2. 버너위에 큰 용기를 올려서 장시간 사용할 경우
  3. 가스의 압력이 너무 낮을 때
  4. 콕이 충분히 열리지 않았을 때
(정답률: 67%)
  • 역화의 원인은 염공이 적게 되었을 때가 아닙니다. 역화는 가스의 압력이 너무 낮거나 콕이 충분히 열리지 않았을 때, 또는 버너위에 큰 용기를 올려서 장시간 사용할 경우 발생할 수 있습니다. 염공은 가스 노즐에서 나오는 가스와 공기가 혼합되어 불꽃이 생기는 부분으로, 역화와는 직접적인 관련이 없습니다.
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3. 일반 도시가스사업의 가스 공급시설 중 수봉기를 설치하여야 하는 설비는?

  1. 최고사용압력이 고압인 차단장치
  2. 최고사용압력이 저압인 가스발생설비
  3. 최고사용압력이 저압인 가스 정제설비
  4. 최고사용압력이 고압인 경보설비
(정답률: 44%)
  • 수봉기는 가스의 압력을 안정적으로 유지하기 위한 장치입니다. 따라서 최고사용압력이 저압인 가스 정제설비를 설치하여야 합니다. 최고사용압력이 고압인 차단장치나 경보설비는 가스의 압력을 조절하는 역할을 하지 않기 때문에 수봉기 설치에 적합하지 않습니다. 최고사용압력이 저압인 가스발생설비는 가스를 생성하는 장치이므로 수봉기 설치와는 관련이 없습니다.
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4. 일반도시가스사업의 가스공급시설 중 최고사용압력이 저압인 유수식 가스홀더에 갖추어야 할 기준으로 틀린 것은?

  1. 모든 관의 입·출구에는 신축을 흡수하는 조치를 반드시 할 것
  2. 가스방출장치를 설치한 것일 것
  3. 수조에 물공급관과 물넘쳐 빠지는 구멍을 설치한 것일 것
  4. 봉수의 동결방지 조치를 한 것일 것
(정답률: 43%)
  • 정답은 "봉수의 동결방지 조치를 한 것일 것"입니다.

    유수식 가스홀더는 가스를 저장하고 공급하는 시설로, 가스공급시설 중 최고사용압력이 저압인 경우에 사용됩니다. 이 때, 모든 관의 입·출구에는 신축을 흡수하는 조치를 반드시 해야 합니다. 이는 지반의 움직임이나 지진 등으로 인해 발생할 수 있는 관의 파손을 방지하기 위한 것입니다.

    가스방출장치를 설치하고, 수조에 물공급관과 물넘쳐 빠지는 구멍을 설치하는 것은 유수식 가스홀더의 안전성을 높이기 위한 조치입니다. 하지만 이들은 최고사용압력이 저압인 경우에는 필수적인 조치는 아닙니다.

    봉수의 동결방지 조치는 유수식 가스홀더의 안전성을 높이기 위한 조치 중 하나입니다. 하지만 최고사용압력이 저압인 경우에는 필수적인 조치는 아닙니다.
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5. 독성가스 저장탱크에 과충전 방지장치를 설치하고자 한다. 과충전 방지장치는 가스충전량이 저장탱크 내용적 몇 %를 초과하는 경우에 가스충전이 되지 않도록 하여야 하는가?

  1. 80%
  2. 85%
  3. 90%
  4. 95%
(정답률: 87%)
  • 독성가스 저장탱크는 안전상의 이유로 일정한 공기 공간을 유지해야 하기 때문에, 탱크 내부의 일정 부분은 가스가 충전되지 않는다. 이를 보완하기 위해, 저장탱크의 최대 용량을 초과하여 가스를 충전하는 것은 매우 위험하다. 따라서, 과충전 방지장치는 가스충전량이 저장탱크 용량의 일정 비율을 초과하는 경우에 가스충전이 되지 않도록 하는데, 이 비율이 90%인 이유는 일반적으로 독성가스 저장탱크의 안전 용량 비율이 10% 정도이기 때문이다. 따라서, 90% 이상 충전하면 안전한 용량을 초과하게 되므로, 과충전 방지장치가 작동하여 가스충전이 되지 않도록 하는 것이 안전하다.
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6. 도시가스 사용시설 중 호스의 길이는 몇 m 이내로 하여야하는가 ?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 66%)
  • 도시가스 호스는 안전상의 이유로 최대 3m 이내로 사용해야 합니다. 3m 이상의 긴 호스는 가스 누출의 위험성이 높아지기 때문입니다. 따라서 보기에서 정답은 "3"입니다.
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7. 압축기의 윤활에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 수소압축기의 윤활에는 양질의 광유(鑛油)가 사용된다.
  2. 아세틸렌 압축기의 윤활에는 물이 사용된다.
  3. 산소압축기의 윤활에는 진한 황산이 사용된다.
  4. 염소압축기의 윤활에는 식물성유가 사용된다.
(정답률: 61%)
  • 수소압축기는 고압에서 작동하기 때문에 윤활이 매우 중요합니다. 광유는 고압에서도 안정적이며, 높은 점도와 내열성을 가지고 있어 수소압축기의 윤활에 적합합니다. 따라서 "수소압축기의 윤활에는 양질의 광유(鑛油)가 사용된다."가 옳은 설명입니다.
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8. 고압가스 특정제조시설의 배관시설에 검지 경보장치의 검출부를 설치하여야 하는 장소가 아닌 것은?

  1. 긴급 차단장치의 부분
  2. 방호구조물 등에 의하여 개방되어 설치된 배관의 부분
  3. 누출된 가스가 체류하기 쉬운 구조인 배관의 부분
  4. 슬리이브관·이중관 등에 의하여 밀폐되어 설치된 배관의 부분
(정답률: 51%)
  • 배관이 방호구조물 등에 의해 개방되어 있는 경우, 검지 경보장치의 검출부가 가스 누출을 감지할 수 없기 때문에 해당 장소에 검지 경보장치를 설치할 필요가 없습니다.
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9. 일정압력, 20℃에서 체적 1ℓ의 가스는 40℃에서는 몇 ℓ가 되는가?

  1. 1.07ℓ
  2. 1.21ℓ
  3. 1.30ℓ
  4. 1.41ℓ
(정답률: 37%)
  • 가스의 상태방정식인 보일-샤를의 법칙에 따르면, 일정한 압력과 몰 수를 가진 가스의 체적과 온도는 반비례 관계에 있다. 즉, 체적이 커지면 온도가 낮아지고, 체적이 작아지면 온도가 높아진다.

    따라서, 체적 1ℓ의 가스가 20℃에서 40℃로 온도가 상승하면 체적은 감소하여 정답은 1.07ℓ이 된다.
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10. 가연성가스가 폭발할 위험이 있는 장소에 전기설비를 할 경우 위험장소의 등급 분류에 해당하지 않는 것은?

  1. 0종 장소
  2. 1종 장소
  3. 2종 장소
  4. 3종 장소
(정답률: 73%)
  • 3종 장소는 가연성가스가 발생하지 않거나 발생 가능성이 매우 적은 장소로, 따라서 폭발 위험이 없습니다. 따라서 가연성가스가 폭발할 위험이 있는 장소에 전기설비를 설치할 경우 0종, 1종, 2종 장소에 해당하는 곳에만 설치할 수 있습니다.
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11. 고압가스 충전용기는 항상 몇 ℃ 이하로 유지해야 하는가?

  1. 10℃
  2. 30℃
  3. 40℃
  4. 50℃
(정답률: 93%)
  • 고압가스 충전용기는 안전상의 이유로 항상 40℃ 이하로 유지해야 합니다. 이는 고압가스 충전용기 내부의 압력이 높아지면 온도도 상승하기 때문입니다. 따라서 40℃ 이상으로 온도가 올라가면 안전사고가 발생할 수 있으므로 항상 40℃ 이하로 유지해야 합니다.
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12. 부탄(C4H10)의 위험도는 약 얼마인가? (단, 폭발범위는 1.8 ~ 8.4%이다.)

  1. 1.23
  2. 2.27
  3. 3.67
  4. 4.58
(정답률: 69%)
  • 부탄은 폭발성 가스이며, 폭발범위가 1.8 ~ 8.4%로 매우 넓다는 것을 의미합니다. 이는 적은 양의 부탄도 폭발할 가능성이 있으며, 폭발 시 위험한 상황을 초래할 수 있다는 것을 나타냅니다. 따라서 부탄의 위험도는 높은 편에 속하며, 이 중에서도 폭발 범위가 넓은 편이므로 3.67이라는 높은 숫자가 정답입니다.
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13. 다음 중 폭발범위가 넓은 것부터 좁은 순서로 옳게 나열한 것은?

  1. H2, C2H2, CH4, CO
  2. CH4, CO, C2H2, H2
  3. C2H2, H2, CO, CH4
  4. C2H2, CO, H2, CH4
(정답률: 60%)
  • 폭발범위란, 연소가 일어날 수 있는 가스 농도의 범위를 말합니다. 폭발범위가 넓다는 것은, 가스 농도가 낮아도 연소가 일어날 수 있고, 농도가 높아져도 연소가 일어날 수 있다는 것을 의미합니다. 따라서, 폭발범위가 넓은 가스일수록 더 위험하다고 볼 수 있습니다.

    C2H2는 폭발범위가 가장 넓은 가스입니다. 이는 C2H2가 공기와 혼합되어도 폭발할 수 있기 때문입니다. H2는 농도가 4% ~ 75% 범위에서 연소가 일어날 수 있으므로, C2H2보다는 폭발범위가 좁습니다. CO는 농도가 12.5% ~ 74% 범위에서 연소가 일어날 수 있으므로, H2보다는 더 폭발범위가 좁습니다. 마지막으로 CH4는 농도가 5% ~ 15% 범위에서 연소가 일어날 수 있으므로, 가장 폭발범위가 좁은 가스입니다.
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14. 가스의 위험성에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 가연성가스의 고압 배관밸브를 급격히 열면 배관내의 철, 녹 등이 급격히 움직여 발화의 원인이 된다.
  2. 염소와 암모니아를 접촉할 때, 염소과잉의 경우는 대단히 강한 폭발성 물질인 NCl3를 생성하여 사고발생 원인이 된다.
  3. 아르곤은 수은과 접촉하면 위험한 성질인 아르곤 수은을 생성하여 사고발생 원인이 된다.
  4. 아세틸렌은 동(銅)등과 반응하여 금속 아세틸드를 생성하여 사고발생 원인이 된다.
(정답률: 60%)
  • 아르곤은 수은과 접촉하여 아르곤 수은을 생성하는 것은 사실이지만, 이것이 위험한 성질을 가지는 것은 아니므로 틀린 설명입니다. 아르곤 수은은 안전한 물질입니다.
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15. 일반 도시가스 공급시설에 설치하는 정압기의 분해점검 주기는 어떻게 정하여져 있는가?

  1. 1년에 1회 이상
  2. 2년에 1회 이상
  3. 3년에 1회 이상
  4. 1주일에 1회 이상
(정답률: 70%)
  • 도시가스는 인명피해나 재산피해를 초래할 수 있는 매우 위험한 가스이므로, 정압기는 안전하게 운영하기 위해 분해점검이 필요합니다. 이때, 정압기 내부에 쌓이는 오염물질이나 부식 등으로 인해 정압기의 안전성이 저하될 수 있으므로, 정기적인 분해점검이 필요합니다. 이에 따라 일반 도시가스 공급시설에서는 정압기의 분해점검 주기를 2년에 1회 이상으로 정하고 있습니다.
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16. 폭발성 혼합가스에서 폭발등급 2급의 안전 간격은?

  1. 0.1~0.3㎜
  2. 0.4~0.6㎜
  3. 0.8~1.0㎜
  4. 1.5~2.0㎜
(정답률: 66%)
  • 폭발성 혼합가스에서 폭발등급이 높을수록 더 위험하며, 안전 간격은 더 넓어야 합니다. 따라서 폭발등급 2급의 경우, 안전 간격이 상대적으로 넓어야 하며, 이는 0.4~0.6㎜ 범위 내에 있습니다. 이 범위를 벗어나면 폭발이 발생할 가능성이 높아지기 때문입니다.
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17. 고압인 도시가스공급시설은 통로, 공지 등으로 구획된 안전구역 안에 설치하되 그 안전구역 면적은 몇 m2 미만이어야 하는가?

  1. 10,000
  2. 20,000
  3. 30,000
  4. 40,000
(정답률: 33%)
  • 고압인 도시가스공급시설은 안전구역 안에 설치되어야 하며, 안전구역 면적은 20,000m2 미만이어야 합니다. 이는 안전거리를 확보하기 위한 것으로, 가스공급시설에서 발생할 수 있는 사고를 예방하기 위한 조치입니다. 따라서 정답은 "20,000"입니다.
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18. 가연성가스를 취급하는 장소에서 사용하는 공구 등의 재질로 불꽃이 가장 많이 발생되는 것으로 볼 수 있는 것은?

  1. 고무
  2. 알루미늄합금
  3. 가죽
  4. 나무
(정답률: 83%)
  • 알루미늄합금은 전기전도성과 열전도성이 높아서 불꽃이 발생할 가능성이 높습니다. 또한, 가연성가스와 반응하여 화재가 발생할 수 있기 때문에 사용에 주의가 필요합니다. 따라서, 가연성가스를 취급하는 장소에서는 알루미늄합금을 사용하지 않는 것이 좋습니다.
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19. 차량에 고정된 고압가스 탱크를 운행할 경우에 휴대해야할 서류가 아닌 것은?

  1. 차량등록증
  2. 탱크테이블(용량환산표)
  3. 고압가스이동계획서
  4. 탱크제조시방서
(정답률: 73%)
  • 탱크제조시방서는 탱크 제조 과정에서 사용되는 설계도와 제조 방법 등을 기록한 문서이므로 차량에 고정된 고압가스 탱크를 운행할 때는 필요하지 않습니다. 따라서 정답은 "탱크제조시방서"입니다.
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20. 공업용 산소용기의 문자 색상은?

  1. 백색
  2. 적색
  3. 흑색
  4. 녹색
(정답률: 38%)
  • 공업용 산소용기의 문자 색상은 "백색"입니다. 이는 산소가 불에 매우 쉽게 불붙기 때문에, 산소용기가 불에 노출될 경우 쉽게 인식할 수 있도록 하기 위함입니다. 백색은 빛을 모든 파장으로 반사하기 때문에, 빛이 있는 어떤 상황에서도 가장 눈에 띄기 때문입니다.
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21. LP가스를 용기에 의해 수송할 때의 설명으로 틀린 것은?

  1. 용기자체가 저장 설비로 이용될 수 있다.
  2. 소량 수송의 경우 편리한 점이 많다.
  3. 취급 부주의로 인한 사고의 위험 등이 수반된다.
  4. 용기의 내용적을 모두 채울 수 있어 가스의 누설이 전혀 발생되지 않는다.
(정답률: 84%)
  • 용기의 내용적을 모두 채울 수 있어 가스의 누설이 전혀 발생되지 않는다는 설명은 틀린 것입니다. 이는 오히려 가스의 압력이 증가하여 누설의 위험이 더 커질 수 있기 때문입니다. 따라서 용기에는 일정한 여유 공간이 필요하며, 이를 고려하여 적정한 용기 크기를 선택해야 합니다.
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22. 다음 배관 중 역화방지장치를 반드시 설치하여야 할 곳은?

  1. 가연성가스압축기와 충전용 주관사이의 배관
  2. 가연성가스압축기와 오토클레이브사이의 배관
  3. 아세틸렌압축기의 유분리기와 고압건조기 사이의 배관
  4. 암모니아 또는 메탄올의 합성탑과 압축기사이의 배관
(정답률: 38%)
  • 가연성가스압축기와 오토클레이브사이의 배관에는 역화방지장치를 반드시 설치하여야 합니다. 이는 가연성가스가 충전된 압축기와 오토클레이브 사이의 배관에서 발생할 수 있는 화재나 폭발을 예방하기 위함입니다.
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23. 고압가스 일반제조 시설의 처리설비를 실내에 설치하는 경우에 처리설비실의 천정, 벽 및 바닥의 두께가 몇 ㎝ 이상인 철근콘크리트로 하여야 하는가?

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 60
(정답률: 66%)
  • 고압가스 일반제조 시설의 처리설비실은 안전을 위해 철근콘크리트로 만들어져야 합니다. 이때, 처리설비실의 천정, 벽 및 바닥의 두께는 안전성을 고려하여 결정됩니다. 이 중에서도 바닥은 가장 중요한 부분으로, 고압가스 유출 시 바닥이 깨어지거나 뚫리면 큰 사고가 발생할 수 있기 때문에 두께가 더욱 두껍게 만들어져야 합니다. 따라서, 처리설비실의 바닥은 최소 30cm 이상의 두께를 갖는 철근콘크리트로 만들어져야 합니다.
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24. 아세틸렌 제조시설 중 가스발생기에서 최적 가스발생 온도는?

  1. 20~30℃
  2. 50~60℃
  3. 80~100℃
  4. 200~500℃
(정답률: 48%)
  • 아세틸렌은 에틸렌과 카르바이드를 반응시켜서 생산됩니다. 이 반응은 열반응으로, 온도가 높을수록 반응속도가 빨라집니다. 그러나 너무 높은 온도에서 반응을 진행하면 부산물이 많이 생성되어 제품 순도가 떨어지게 됩니다. 따라서 가스발생기에서 최적 온도는 반응속도와 제품순도를 고려하여 50~60℃ 정도로 설정됩니다.
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25. 유독성 가스를 검지하고자 할 때 하리슨 시험지를 주로 사용하는 가스는?

  1. 염소
  2. 아세틸렌
  3. 황화수소
  4. 포스겐
(정답률: 58%)
  • 하리슨 시험지는 포스겐 가스를 검지하는 데에 주로 사용됩니다. 이는 포스겐이 유독성 가스 중 하나이기 때문입니다.
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26. 도시가스의 유해성분 측정대상이 아닌 것은?

  1. 황
  2. 황화수소
  3. 이산화탄소
  4. 암모니아
(정답률: 64%)
  • 이산화탄소는 도시가스의 유해성분 중 하나가 아닙니다. 도시가스의 주요 유해성분으로는 황, 황화수소, 암모니아 등이 있습니다. 이산화탄소는 연료가 완전 연소되지 않을 때 발생하는 가스로, 도시가스의 구성 성분 중 하나가 아닙니다.
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27. 다음 금속 중 암모니아와 착이온을 생성하는 금속류가 아닌 것은?

  1. Cu
  2. Zn
  3. Ag
  4. Fe
(정답률: 48%)
  • Fe는 암모니아와 착이온을 생성하는 금속류가 아닙니다. Fe는 일반적으로 암모니아와 반응하지 않으며, 착이온을 생성하는 능력도 상대적으로 약합니다. 따라서 Fe가 정답입니다.
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28. 고압가스 제조시설에서 긴급사태 발생 시 필요한 연락을 신속히 할 수 있도록 설치해야 할 통신설비 중 현장사무소 상호간에 설치하여야 할 통신설비가 아닌 것은?

  1. 페이징 설비
  2. 구내전화
  3. 인터폰
  4. 메가폰
(정답률: 74%)
  • 메가폰은 상호간의 통화를 위한 통신설비가 아니라 일방적으로 소리를 전달하는 장치이기 때문에, 긴급사태 발생 시 필요한 신속한 연락에는 적합하지 않습니다. 따라서 현장사무소 상호간에 설치해야 할 통신설비가 아닌 것입니다.
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29. 저장능력 23,000kg인 액화석유가스의 저장탱크와 제2종 보호시설과의 안전거리 기준은 몇 m이어야 하는가?

  1. 16
  2. 18
  3. 20
  4. 21
(정답률: 39%)
  • 저장능력 23,000kg인 액화석유가스의 안전거리 기준은 제2종 보호시설과의 거리에 따라 다릅니다.

    안전거리 기준은 다음과 같습니다.

    - 제2종 보호시설과의 거리가 20m 이상인 경우: 안전
    - 제2종 보호시설과의 거리가 18m 이상 20m 미만인 경우: 1급 위험물 처리시설로 인정
    - 제2종 보호시설과의 거리가 16m 이상 18m 미만인 경우: 2급 위험물 처리시설로 인정
    - 제2종 보호시설과의 거리가 16m 미만인 경우: 불인정

    따라서, 저장능력 23,000kg인 액화석유가스의 저장탱크와 제2종 보호시설과의 안전거리 기준은 16m이어야 합니다.
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30. 다음 중 허용농도 1ppb에 해당하는 것은?

  1. 1/1,000
  2. 1/1,000,000
  3. 1/1,000,000,000
  4. 1/10,000,000,000
(정답률: 37%)
  • 허용농도 1ppb는 1억분의 1의 농도를 의미합니다. 즉, 1,000,000,000분의 1의 농도를 말하며, 이는 1/1,000,000,000과 같습니다.
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2과목: 가스장치 및 기기

31. 주로 탄광 내에서 CH4의 발생을 검출하는데 사용되며 청염(푸른 불꽃)의 길이로써 그 농도를 알 수 있는 가스검지기는?

  1. 안전등형
  2. 간섭계형
  3. 열선형
  4. 흡광 광도형
(정답률: 78%)
  • 안전등형 가스검지기는 청염의 길이로 농도를 측정하는 방식이 아니라, CH4 농도에 따라 경보를 울리는 방식으로 작동하기 때문에, 다른 가스나 불꽃의 간섭에 영향을 받지 않고 안전하게 사용할 수 있습니다. 따라서 "안전등형"이라는 이름이 붙여졌습니다.
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32. 양정 90m, 유량 90m3/h의 송수펌프의 소요동력은 몇 kW인가? (단, 펌프의 효율은 60%이다.)

  1. 30.6kW
  2. 36.8kW
  3. 50.2kW
  4. 56.8kW
(정답률: 60%)
  • 송수펌프의 소요동력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    소요동력 = 유량 × 총고가 × 중력가속도 ÷ (효율 × 3600)

    여기서 유량은 90m3/h, 총고가는 양정인 90m, 중력가속도는 9.81m/s2, 효율은 60%로 주어졌습니다. 따라서 계산하면 다음과 같습니다.

    소요동력 = 90 × 90 × 9.81 ÷ (0.6 × 3600) ≈ 36.8kW

    따라서 정답은 "36.8kW"입니다.
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33. 가스배관의 배관경로의 결정에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 가능한 한 최단 거리로 할 것.
  2. 구부러지거나 오르내림을 적게 할 것.
  3. 가능한 한 은폐하거나 매설할 것.
  4. 가능한 한 옥외에 설치할 것.
(정답률: 54%)
  • 가스배관은 폭발 위험이 있으므로 가능한 한 은폐하거나 매설하여 안전성을 높이기 위해 설치합니다. 옥외에 설치할 경우 외부 요인에 의해 손상될 가능성이 높아지며, 최단 거리로 설치할 경우 구부러지거나 오르내림이 많아져 유지보수가 어려워집니다. 따라서 가능한 한 은폐하거나 매설하여 안전성과 유지보수의 편의성을 높이는 것이 중요합니다.
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34. 비점이 점차 낮은 냉매를 사용하여 저비점의 기체를 액화하는 사이클은?

  1. 클라우드 액화 사이클
  2. 캐스케이드 액화 사이클
  3. 필립스 액화 사이클
  4. 린데 액화 사이클
(정답률: 58%)
  • 캐스케이드 액화 사이클은 비점이 점차 낮은 냉매를 사용하여 냉매의 압력을 높이고, 이를 이용하여 저비점의 기체를 액화하는 사이클입니다. 이 사이클은 냉매의 압력을 여러 단계로 나누어 적용함으로써 냉매의 온도를 낮추고, 이를 이용하여 기체를 액화시키는 방식으로 작동합니다. 이 방식은 냉매의 압력을 높이는 과정에서 열이 발생하므로, 이 열을 효율적으로 제거하기 위해 여러 개의 열교환기를 사용합니다. 이러한 방식으로 캐스케이드 액화 사이클은 냉매의 비점을 낮추는 데 효과적이며, 고온에서 작동하는 기계나 장비의 냉각에 많이 사용됩니다.
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35. 용기용 밸브는 가스 충전구의 형식에 따라 분류된다. 가스 충전구에 나사가 없는 것은?

  1. A형
  2. B형
  3. C형
  4. AB형
(정답률: 62%)
  • C형은 스레드가 없는 콘센트 형태의 충전구에 사용되는 용기용 밸브이기 때문입니다. A형과 B형은 나사가 있는 충전구에 사용되며, AB형은 A형과 B형의 기능을 모두 갖춘 혼합형 충전구에 사용됩니다.
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36. 다음 암모니아 합성공정 중 고압 합성에 이용되고 있는 방법은?

  1. 케미그법
  2. 구우데법
  3. 케로그법
  4. 클로우드법
(정답률: 37%)
  • 클로우드법은 암모니아 합성 공정에서 고압 합성에 이용되는 방법으로, 반응기 내부에서 암모니아, 수소, 질소를 각각 다른 위치에서 공급하여 반응을 진행시키는 방법입니다. 이 방법은 반응물의 흐름이 일정하게 유지되어 반응속도와 반응물의 균일한 혼합을 도모할 수 있어 효율적인 암모니아 합성이 가능합니다.
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37. 금속재료에서 고온일 때의 가스에 의한 부식에 해당되지 않는 것은?

  1. 수소에 의한 강의 탈탄
  2. 황화수소에 의한 황화
  3. 탄산가스에 의한 카아보닐화
  4. 산소에 의한 산화
(정답률: 50%)
  • 탄산가스는 금속재료에 대해 부식을 유발하지 않는다. 이는 탄산가스가 금속과 반응하여 카아보닐화물을 생성하는데, 이 카아보닐화물은 금속 표면에 보호막을 형성하여 부식을 방지하기 때문이다. 따라서 탄산가스에 의한 카아보닐화는 고온일 때의 가스에 의한 부식에 해당되지 않는다.
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38. 양면 간에 복사방지용 시일드판으로서 알루미늄박과 스페이서로서의 글라스울을 서로 다수 포개어 고진공 중에 두는 단열방법은?

  1. 상압 단열법
  2. 고진공 단열법
  3. 다층진공 단열법
  4. 분발진공 단열법
(정답률: 63%)
  • 다층진공 단열법은 알루미늄박과 스페이서로 이루어진 시일드판을 서로 다수 포개어 고진공 중에 두는 방법입니다. 이 방법은 다층으로 이루어진 공간 안에 공기를 제거하여 열전달을 방지하고, 높은 단열성능을 가지기 때문에 복사방지용 시일드판으로 많이 사용됩니다. 따라서 이 문제의 정답은 다층진공 단열법입니다.
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39. 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: 47%)
  • 용기 재료는 경량이어야 운반 및 보관이 용이하고, 충분한 흡습성이 있어서 내부 습기를 조절할 수 있어야 합니다. 따라서 "경량이고 충분한 흡습성이 있을 것."이 적당한 조건이며, 나머지 보기는 추가적인 요구사항으로서 적절한 조건입니다.
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40. 관내에 흐르고 있는 물의 속도가 6m/s일 때 속도수두는 몇 m인가?

  1. 1.22
  2. 1.84
  3. 2.62
  4. 2.82
(정답률: 62%)
  • 속도수두는 다음과 같은 공식으로 계산됩니다.

    속도수두 = (속도)^2 / 2g

    여기서 g는 중력가속도로 9.8m/s^2 입니다.

    따라서, 속도수두 = (6)^2 / (2 x 9.8) = 1.84m 입니다.

    즉, 물의 속도가 6m/s일 때 속도수두는 1.84m입니다.
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41. 오토클레이브에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 압력은 일반적으로 브로돈관식 압력계로 측정한다.
  2. 오토클레이브의 재질은 사용범위가 넓은 탄소강이 주로 사용된다.
  3. 오토클레이브에는 정치형, 교반형, 진탕형 등이 있다.
  4. 오토클레이브의 부속장치로는 압력계, 온도계, 안전밸브 등이 있다.
(정답률: 53%)
  • 오토클레이브의 재질은 사용범위가 넓은 탄소강이 주로 사용된다는 설명이 옳지 않습니다. 오토클레이브의 재질은 사용 용도에 따라 다양하게 선택되며, 스테인리스강, 알루미늄, 티타늄 등도 사용됩니다.
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42. 펌프를 운전할 때 송출압력과 송출유량이 주기적으로 변동하여 펌프의 토출구 및 흡입구에서 압력계의 지침이 흔들리는 현상은?

  1. 공동현상(Cavitation)
  2. 맥동현상(Surging)
  3. 수격작용(Water hammering)
  4. 진동현상(Vibration)
(정답률: 75%)
  • 맥동현상은 펌프가 운전 중에 유량이나 압력 등의 조건이 변화함에 따라 흡입구와 토출구에서 압력이 주기적으로 변동하여 발생하는 현상입니다. 이러한 현상은 펌프의 성능을 저하시키고, 펌프 및 관련 장비의 손상을 초래할 수 있습니다.
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43. LP가스의 이송설비 중 압축기에 의한 공급방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 이송시간이 짧다.
  2. 베이퍼록 현상의 우려가 없다.
  3. 재액화의 우려가 없다.
  4. 잔가스 회수가 용이하다.
(정답률: 58%)
  • LP가스는 압력을 유지하기 위해 압축기에 의해 공급되는 경우가 많습니다. 이 방식은 이송시간이 짧고 베이퍼록 현상의 우려가 없으며 잔가스 회수가 용이합니다. 따라서, "재액화의 우려가 없다"는 설명이 틀린 것입니다. LP가스는 고압으로 압축되어 운반되기 때문에 압력이 낮아지면 재액화될 가능성이 있습니다. 따라서, 안전한 운반을 위해 압력을 유지하고 재액화를 방지하기 위한 조치가 필요합니다.
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44. 스크류 펌프는 어느 형식의 펌프에 해당하는가?

  1. 축류펌프
  2. 원심펌프
  3. 회전펌프
  4. 왕복펌프
(정답률: 53%)
  • 스크류 펌프는 회전 운동을 이용하여 유체를 이동시키는 펌프이기 때문에 회전펌프에 해당합니다. 축류펌프는 유체를 축 방향으로 이동시키는 펌프, 원심펌프는 원심력을 이용하여 유체를 이동시키는 펌프, 왕복펌프는 피스톤의 왕복 운동을 이용하여 유체를 이동시키는 펌프입니다.
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45. 백금로듐-백금 열전대 온도계의 온도 측정범위로 옳은 것은?

  1. -180~350℃
  2. -20~800℃
  3. 0~1,600℃
  4. 300~2,000℃
(정답률: 61%)
  • 백금로듐-백금 열전대는 고온에서 사용되는 열전대로, 최대 측정 온도가 높습니다. 이 열전대의 측정범위는 0~1,600℃로 설정되어 있습니다. 따라서 정답은 0~1,600℃입니다.
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3과목: 가스일반

46. 압력단위에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 절대압력 = 게이지압력 ＋ 대기압
  2. 절대압력 = 대기압 ＋ 진공압
  3. 대기압은 진공압보다 낮다.
  4. 1atm은 1033.2kg/cm2이다.
(정답률: 82%)
  • 정답은 "절대압력 = 게이지압력 ＋ 대기압" 입니다. 이는 압력을 측정할 때 대기압을 기준으로 측정하는 게이지압력과 달리, 대기압을 포함한 전체 압력을 측정하는 것을 의미합니다. 따라서 절대압력은 게이지압력과 대기압을 더한 값이 됩니다.
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47. 다음 중 1기압(1atm)과 같지 않은 것은?

  1. 760mmHg
  2. 0.9807bar
  3. 10.332mmH2O
  4. 101.3KPa
(정답률: 67%)
  • 정답은 "0.9807bar"입니다.

    1기압(1atm)은 대기압을 의미하며, 이는 해발 0m 지점에서의 기압입니다.

    760mmHg는 수은기압을 의미하며, 대기압과 같습니다.

    10.332mmH2O는 수은압력을 의미하며, 대기압과 같습니다.

    101.3KPa는 킬로파스칼을 의미하며, 대기압과 같습니다.

    하지만 0.9807bar는 대기압과 다릅니다. 1bar는 대기압보다 약간 높은 압력이므로, 0.9807bar는 대기압보다 낮은 압력입니다.
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48. 장기간 보존하면 수분과 반응하여 중합폭발을 일으키는 가스는?

  1. 메탄
  2. 시안화수소
  3. 수소
  4. 아세틸렌
(정답률: 67%)
  • 시안화수소는 수분과 반응하여 폭발성이 매우 강한 가스인 시안화수소산을 생성하기 때문입니다. 이러한 반응은 장기간 보존된 시안화수소가 노출되어 수분과 접촉할 때 발생할 수 있습니다. 따라서 시안화수소는 안전한 보관 및 취급이 필요한 위험물질입니다.
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49. LP가스의 성질에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 무색투명하고 물에 잘 녹는다.
  2. 기체는 공기보다 가볍다.
  3. 상온, 상압에서 액체이다.
  4. 석유류 또는 동식물류, 천연고무를 잘 용해시킨다.
(정답률: 39%)
  • LP가스는 석유류, 동식물류, 천연고무와 잘 용해되는 성질을 가지고 있기 때문에 이러한 물질들과의 혼합물을 만들 때 사용됩니다. 이는 LP가스가 이러한 물질들과 상호작용하는 화학적 성질 때문입니다.
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50. 다음 가스 중 무색, 무취가 아닌 것은?

  1. O2
  2. N2
  3. CO2
  4. O3
(정답률: 73%)
  • O3은 오존으로, 무색이지만 냄새가 있습니다. 따라서 무색, 무취인 가스는 O2, N2, CO2입니다.
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51. 에틸렌(C2H4)이 수소와 반응할 때 일으키는 반응은?

  1. 환원반응
  2. 분해반응
  3. 제거반응
  4. 부가반응
(정답률: 35%)
  • 에틸렌(C2H4)이 수소와 반응할 때 생성되는 에틸렌의 수소화물인 에틸렌(H2C=CH2)은 에틸렌의 구조에 수소가 추가되는 부가반응이 일어나기 때문에 정답은 "부가반응"입니다.
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52. 다음 중 약 -195.8℃의 비점을 가진 기체는?

  1. 산소
  2. 질소
  3. 이산화탄소
  4. 수소
(정답률: 50%)
  • 약 -195.8℃의 비점을 가진 기체는 액체 상태로 전이되는 온도입니다. 이 온도는 대기 중에서 매우 낮은 온도이며, 이 온도에서 비점을 가지는 기체는 대부분 인공적으로 만들어진 기체입니다. 그 중에서도 가장 널리 사용되는 기체는 액체 질소입니다. 따라서 정답은 "질소"입니다.
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53. 액체의 높이가 4m이며, 이 액체의 비중을 0.68이라고 할 때 수은주의 높이는 몇 ㎝인가? (단, 수은의 비중은 13.6이다.)

  1. 10
  2. 20
  3. 40
  4. 80
(정답률: 49%)
  • 액체의 높이가 4m이므로, 액체의 압력은 (액체의 밀도) x (중력가속도) x (높이) = (액체의 밀도) x (9.8m/s^2) x (4m) = 39.2(액체의 밀도) N/m^2 이다.

    액체와 수은이 서로 밀도가 다르므로, 같은 압력을 받을 때 높이가 다르다. 따라서, 수은의 높이를 구하기 위해서는 수은이 받는 압력과 액체가 받는 압력이 같아지는 높이를 구해야 한다.

    수은이 받는 압력은 (수은의 밀도) x (중력가속도) x (높이) = (13.6) x (9.8m/s^2) x (높이) = 133.28(높이) N/m^2 이다.

    액체와 수은이 받는 압력이 같아지려면, 39.2(액체의 밀도) = 133.28(높이) 이므로, 높이 = 39.2/133.28(액체의 밀도) = 0.293(액체의 밀도) m 이다.

    액체의 비중이 0.68이므로, 액체의 밀도는 0.68 x 1000kg/m^3 = 680kg/m^3 이다.

    따라서, 수은의 높이는 0.293(680) = 199.24 ≈ 200cm = 20cm 이다. 따라서, 정답은 "20" 이다.
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54. 다음 중 기화열이 가장 큰 것은?

  1. 암모니아
  2. 메탄
  3. 프로판
  4. 시안화수소
(정답률: 26%)
  • 암모니아의 기화열은 가장 큽니다. 이는 암모니아 분자가 분해될 때 방출되는 열량이 가장 크기 때문입니다. 암모니아 분자는 질소와 수소 원자로 이루어져 있으며, 이들 간의 결합이 매우 강력합니다. 따라서 암모니아 분자를 분해하는 데에는 많은 에너지가 필요하며, 이로 인해 방출되는 열량도 매우 큽니다.
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55. 수소가스의 특징이 아닌 것은?

  1. 가연성기체이다.
  2. 열에 대하여 불안정하다.
  3. 확산속도가 빠르다.
  4. 폭발범위가 넓다.
(정답률: 75%)
  • 수소가스는 열에 대하여 불안정하다는 것이 아닙니다. 오히려 수소는 매우 안정적인 원소 중 하나입니다. 따라서 "열에 대하여 불안정하다"는 보기가 정답입니다.
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56. 10kg의 물체를 온도 10℃에서 40℃까지 올리는데 소요되는 열량은 약 몇 kcal인가? (단, 이 물체의 비열은 0.24kcal/kg·℃이다.)

  1. 24
  2. 72
  3. 120
  4. 300
(정답률: 56%)
  • 물체의 비열은 0.24kcal/kg·℃이므로, 1kg의 물체를 1℃ 올리는 데에는 0.24kcal의 열량이 필요합니다. 따라서 10kg의 물체를 30℃ 올리는 데에는 10kg × 30℃ × 0.24kcal/kg·℃ = 72kcal의 열량이 필요합니다. 따라서 정답은 "72"입니다.
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57. 밀도의 단위로 옳은 것은?

  1. g/s2
  2. ℓ/g
  3. g/cm3
  4. lb/in2
(정답률: 65%)
  • 밀도는 단위 부피당 질량을 나타내는 물리량이므로, 단위는 질량(g)을 부피(cm3)로 나눈 g/cm3이 옳습니다. 다른 단위들은 밀도와 관련이 없는 다른 물리량들의 단위입니다.
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58. 액상의 LP가스와 물을 밀폐용기 안에 넣었을 경우에 어떻게 되겠는가?

  1. 물이 액상의 LP가스 위에 떠 있는 상태가 된다.
  2. 액상의 LP가스가 물 위에 떠 있는 상태가 된다.
  3. 액상의 LP가스가 물에 용해되어 섞인 상태가 된다.
  4. 액상의 LP가스가 물 중앙부에 위치하게 된다.
(정답률: 66%)
  • LP가스는 물보다 밀도가 낮기 때문에 물 위에 떠 있게 됩니다. 따라서 "액상의 LP가스가 물 위에 떠 있는 상태가 된다."가 정답입니다.
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59. 일산화탄소와 염소를 활성탄 촉매하에서 반응시켰을 때 주로 얻을 수 있는 것은?

  1. 카르보닐
  2. 카르복실산
  3. 사염화탄소
  4. 포스겐
(정답률: 61%)
  • 일산화탄소와 염소를 활성탄 촉매하에서 반응시키면 포스겐을 얻을 수 있습니다. 이는 일산화탄소와 염소가 활성탄 촉매의 표면에 흡착되어 중간체인인 클로로포름과 클로로메틸포름을 생성하고, 이 중간체들이 더 반응하여 포스겐을 생성하기 때문입니다.
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60. 염소에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 황록색의 기체이다.
  2. 상수도 살균용으로도 사용된다.
  3. 염소가스 누출 시에는 다량의 물로 씻어낸다.
  4. 수소와 혼합하면 염소폭명기가 되어 격렬히 폭발한다.
(정답률: 46%)
  • "염소가스 누출 시에는 다량의 물로 씻어낸다."는 옳은 설명입니다.

    하지만 이유는 간단합니다. 염소가스는 인체에 매우 위험한 독성 가스이기 때문에 누출 시에는 인체와의 접촉을 최소화하기 위해 다량의 물로 씻어내는 것입니다. 물로 씻어내면 염소가스가 공기 중으로 퍼지는 것을 막아주기 때문입니다.
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