가스기능사 필기 기출문제복원 (2011-10-09)

가스기능사
(2011-10-09 기출문제)

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1과목: 가스안전관리

1. 고압가스 제조설비에서 누출된 가스의 확산을 방지할 수 있는 제해조치를 하여야 하는 가스가 아닌 것은?

  1. 황화수소
  2. 시안화수소
  3. 아황산가스
  4. 탄산가스
(정답률: 81%)
  • 탄산가스는 누출되어도 인체에 해로울 우려가 없으며, 공기 중에서도 빠르게 확산되어 희석되기 때문에 제해조치가 필요하지 않습니다. 반면, 황화수소, 시안화수소, 아황산가스는 모두 인체에 매우 위험하며, 높은 농도에서 누출될 경우 폭발, 화재 등의 위험도 존재합니다. 따라서 이들 가스는 제해조치가 필요합니다.
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2. 고압가스 제조장치의 취급에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 압력계의 밸브를 천천히 연다.
  2. 액화가스를 탱크에 처음 충전할 때에는 천천히 충전한다.
  3. 안전밸브는 천천히 작동한다.
  4. 제조장치의 압력을 상승시킬 때 천천히 상승시킨다.
(정답률: 82%)
  • 안전밸브는 천천히 작동하는 이유는 갑작스러운 압력 상승으로 인한 사고를 방지하기 위해서입니다. 안전밸브는 고압가스 제조장치에서 가장 중요한 부품 중 하나로, 고압가스의 압력이 비정상적으로 상승할 경우 자동으로 작동하여 압력을 안전한 수준으로 유지시킵니다. 따라서 안전밸브가 천천히 작동함으로써 갑작스러운 압력 상승을 방지하고, 안전한 운영을 보장합니다.
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3. 재충전 금지용기의 안전을 확보하기 위한 기준으로 틀린 것은?

  1. 용기와 용기부속품을 분리할 수 있는 구조로 한다.
  2. 최고충전압력이 22.5MPa 이하이고 내용적이 25L 이하로 한다.
  3. 납붙임 부분은 용기 몸체 두께의 4배 이상의 길이로 한다.
  4. 최고충전압력이 3.5MPa 이상인 경우에는 내용적이 5L 이하로 한다.
(정답률: 46%)
  • "용기와 용기부속품을 분리할 수 있는 구조로 한다."가 틀린 것은 아닙니다. 이 기준은 재충전 금지용기의 안전을 확보하기 위한 기준 중 하나입니다. 용기와 용기부속품을 분리할 수 있는 구조를 갖추면, 용기 내부에 남아있는 액체나 기체를 완전히 제거할 수 있어 안전성이 높아집니다. 따라서 이 기준은 올바릅니다.
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4. 다음 특정설비 중 재검사 대상에서 제외되는 것이 아닌 것은?

  1. 역화방지장치
  2. 자동차용 가스 자동주입기
  3. 차량에 고정된 탱크
  4. 독성가스 배관용 밸브
(정답률: 73%)
  • 차량에 고정된 탱크는 재검사 대상에서 제외되는 것이 아닙니다. 이유는 차량에 고정된 탱크는 안전에 매우 중요한 역할을 하기 때문에 안전성 검사 대상에 포함되어 있습니다. 따라서, 차량에 고정된 탱크는 안전성 검사 대상에서 제외되지 않습니다.
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5. 공기 중에서의 폭발범위가 가장 넓은 가스는?

  1. 황화수소
  2. 암모니아
  3. 산화에틸렌
  4. 프로판
(정답률: 71%)
  • 산화에틸렌은 공기 중에서 가장 폭발 범위가 넓은 가스 중 하나입니다. 이는 산화에틸렌이 공기 중에서 쉽게 연소되며, 연소 시 생성되는 열과 가스의 양이 충분히 크기 때문입니다. 또한 산화에틸렌은 공기 중에서 가장 가벼운 가스 중 하나이기 때문에, 공기 중에서 빠르게 확산될 수 있습니다. 이러한 이유로 산화에틸렌은 많은 산업 분야에서 사용되며, 안전한 사용을 위해 적절한 조치가 필요합니다.
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6. 다음 중 용기의 도색이 백색인 가스는? (단, 의료용 가스용기를 제외한다.)

  1. 액화염소
  2. 질소
  3. 산소
  4. 액화암모니아
(정답률: 68%)
  • 액화암모니아는 용기의 도색이 백색인 가스입니다. 이는 액화암모니아가 고압으로 압축되어 용기에 저장될 때, 안전을 위해 용기의 내부를 백색으로 도색하여 구분하기 쉽게 만들어진 것입니다.
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7. LPG가 충전된 납붙임 또는 접합용기는 얼마의 온도에서 가스누출시험을 할 수 있는 온수시험탱크를 갖추어야 하는가?

  1. 20 ~ 32℃
  2. 35 ~ 45℃
  3. 46 ~ 50℃
  4. 60 ~ 80℃
(정답률: 65%)
  • LPG는 상온에서 액체 상태로 보관되며, 일정한 압력과 온도에서 가스 상태로 사용됩니다. 따라서 LPG가 충전된 납붙임 또는 접합용기는 일정한 온도에서 가스누출시험을 해야 합니다. 이때, 온수시험탱크는 LPG 용기를 일정한 온도로 가열하여 가스누출시험을 진행합니다. 이때, LPG 용기가 견딜 수 있는 최대 온도는 50℃ 이하이기 때문에, 온수시험탱크는 46 ~ 50℃ 사이의 온도를 유지해야 합니다. 따라서 정답은 "46 ~ 50℃" 입니다.
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8. 포스겐의 취급 방법에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 포스겐을 함유한 폐기액은 산성물질로 충분히 처리한 후 처분한다.
  2. 취급 시에는 반드시 방독마스크를 착용한다.
  3. 환기시설을 갖추어 작업한다.
  4. 누출 시 용기가 부식되는 원인이 되므로 약간의 누출에도 주의한다.
(정답률: 80%)
  • "포스겐을 함유한 폐기액은 산성물질로 충분히 처리한 후 처분한다."이 틀린 것은, 포스겐은 산성물질로 처리하면 분해되지 않고 유해한 물질로 남아있기 때문입니다. 오히려 알칼리성 물질로 처리하는 것이 효과적입니다.
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9. 독성가스용 가스누출검지경보장치의 경보농도 설정치는 얼마 이하로 정해져 있는가?

  1. ±5%
  2. ±10%
  3. ±25%
  4. ±30%
(정답률: 39%)
  • 독성가스용 가스누출검지경보장치의 경보농도 설정치는 일반적으로 ±30% 이하로 정해져 있습니다. 이는 가스농도 측정기의 정확도와 측정환경 등에 따라서도 달라질 수 있기 때문입니다. 따라서, 보기 중에서 정답은 "±30%" 입니다.
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10. 도시가스시설 설치 시 일부공정 시공감리 대상이 아닌 것은?

  1. 일반도시가스사업자의 배관
  2. 가스도매사업자의 가스공급시설
  3. 일반도시가스사업자의 배관(부속시설 포함)이외의 가스공급시설
  4. 시공감리의 대상이 되는 사용자 공급관
(정답률: 54%)
  • 일반도시가스사업자의 배관은 이미 시공감리 대상으로 포함되어 있기 때문에 별도로 추가적인 감리가 필요하지 않습니다. 따라서 일부공정 시공감리 대상이 아닙니다.
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11. 고압가스 배관을 도로에 매설하는 경우에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 원칙적으로 자동차 등의 하중의 영향이 적은 곳에 매설한다.
  2. 배관의 외면으로부터 도로의 경계까지 1m 이상의 수평거리를 유지한다.
  3. 배관은 그 외면으로부터 도로 밑의 다른 시설물과 0.6m 이상의 거리를 유지한다.
  4. 시가지의 도로 밑에 배관을 설치하는 경우 보호판을 배관의 정상부로부터 30㎝ 이상 떨어진 그 배관의 직상부에 설치한다.
(정답률: 57%)
  • "원칙적으로 자동차 등의 하중의 영향이 적은 곳에 매설한다."는 고압가스 배관을 도로에 매설하는 경우에 대한 일반적인 원칙이지만, 특정한 거리나 보호판 설치 등의 구체적인 규정을 설명하지 않으므로 정답이 아닙니다.

    따라서, "배관의 외면으로부터 도로의 경계까지 1m 이상의 수평거리를 유지한다."와 "시가지의 도로 밑에 배관을 설치하는 경우 보호판을 배관의 정상부로부터 30㎝ 이상 떨어진 그 배관의 직상부에 설치한다."도 고압가스 배관을 도로에 매설하는 경우에 대한 구체적인 규정이지만, "배관은 그 외면으로부터 도로 밑의 다른 시설물과 0.6m 이상의 거리를 유지한다."는 틀린 설명입니다.

    고압가스 배관은 도로 밑에 매설될 때, 다른 시설물과 충돌하거나 파손될 가능성이 있으므로, 안전을 위해 배관의 외면으로부터 도로 밑의 다른 시설물과 0.6m 이상의 거리를 유지해야 합니다. 이는 고압가스 배관의 안전성을 보장하기 위한 중요한 규정입니다.
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12. 가연성가스 제조 공장에서 착화의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 정전기
  2. 베릴륨 합금제 공구에 의한 충격
  3. 사용 촉매의 접촉 작용
  4. 밸브의 급격한 조작
(정답률: 81%)
  • 가연성 가스 제조 공장에서는 폭발 위험이 높기 때문에 안전 조치가 매우 중요합니다. 이 중에서도 가장 거리가 먼 착화의 원인은 베릴륨 합금제 공구에 의한 충격입니다. 이는 베릴륨 합금제가 가연성 가스와 반응하여 폭발을 일으킬 수 있기 때문입니다. 따라서 이러한 공구는 사용하지 않거나 안전한 방법으로 다루어야 합니다.
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13. 일산화탄소에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공기보다 가볍고 무색, 무취이다.
  2. 산화성이 매우 강한 기체이다.
  3. 독성이 강하고 공기 중에서 잘 연소한다.
  4. 철족의 금속과 반응하여 금속카르보닐을 생성한다.
(정답률: 49%)
  • 일산화탄소는 산화성이 아닌 환원성 기체입니다. 따라서 "산화성이 매우 강한 기체이다."라는 설명이 틀린 것입니다. 일산화탄소는 공기보다 가볍고 무색, 무취이며 독성이 강하고 공기 중에서 잘 연소합니다. 또한 철족의 금속과 반응하여 금속카르보닐을 생성합니다.
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14. 이상기체 1mol 이 100℃, 100기압에서 0.1기압으로 등온가역적으로 팽창할 때 흡수되는 최대 열량은 약 몇 cal인가? (단, 기체상수는 1.987cal/mol·K 이다.)

  1. 5020
  2. 5080
  3. 5120
  4. 5190
(정답률: 54%)
  • 이 문제는 등온가역적인 팽창 과정에서 흡수되는 최대 열량을 구하는 문제입니다. 이 과정에서는 내부에너지가 일정하므로, 흡수되는 열량은 일반적으로 일정합니다. 이를 이용하여 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    먼저, 이상기체의 등온 팽창 과정에서 일어나는 일은 외부에서 일을 기체에 가하면서 기체가 팽창하는 것입니다. 이 때, 일을 가한 만큼 기체 내부에너지가 증가하므로, 기체 내부에너지 증가량과 일의 양은 같습니다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같습니다.

    ΔU = W

    여기서 ΔU는 기체 내부에너지 변화량, W는 외부에서 가해진 일입니다. 이상기체의 내부에너지는 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

    U = (3/2)RT

    여기서 R은 기체상수, T는 절대온도입니다. 따라서, 내부에너지 변화량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    ΔU = (3/2)RΔT

    여기서 ΔT는 온도 변화량입니다. 이상기체의 등온 팽창 과정에서는 온도가 일정하므로, ΔT는 0입니다. 따라서, 내부에너지 변화량은 0입니다.

    ΔU = 0

    따라서, 외부에서 가해진 일도 0입니다.

    W = 0

    즉, 이상기체의 등온 팽창 과정에서는 일이 일어나지 않으므로, 흡수되는 열량도 0입니다. 따라서, 정답은 "0"입니다. 주어진 보기에서는 이와 다른 값들이 모두 주어져 있으므로, 정답이 없는 문제입니다.
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15. 고압가스 용기 제조의 시설기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 용기 동판의 최대두께와 최소두께와의 차이는 평균두께의 20% 이하로 한다.
  2. 초저온 용기는 오스테나이트계 스테인리스강 또는 알루미늄합금으로 제조한다.
  3. 아세틸렌용기에 충전하는 다공질물은 다공도가 72% 이상 95% 미만으로 한다.
  4. 용기에는 프로텍터 또는 캡을 고정식 또는 체인식으로 부착한다.
(정답률: 64%)
  • "아세틸렌용기에 충전하는 다공질물은 다공도가 72% 이상 95% 미만으로 한다."가 틀린 것은 아닙니다. 이유는 아세틸렌은 고압에서 매우 불안정한 가스이기 때문에, 충전된 용기 내부에서 고압과 온도 변화에 따라 다공질물이 불안정하게 작용할 수 있기 때문입니다. 따라서, 다공도가 72% 이상 95% 미만으로 한다는 것은 안전성을 고려한 것입니다.
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16. 도시가스 누출 시 폭발사고를 예방하기 위하여 냄새가 나는 물질인 부취제를 혼합시킨다. 이 때 부취제의 공기 중 혼합비율의 용량은?

  1. 1/1000
  2. 1/2000
  3. 1/3000
  4. 1/5000
(정답률: 83%)
  • 부취제의 혼합비율은 1/1000이다. 이는 도시가스와 부취제를 혼합할 때, 부취제의 양이 도시가스의 1000분의 1만큼 들어간다는 것을 의미한다. 이는 누출된 도시가스의 양이 적어도 1000분의 1만큼 부취제가 혼합되어야 인간의 감각기관으로 냄새를 감지할 수 있기 때문이다. 따라서 부취제의 혼합비율은 1/1000이 되어야 한다.
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17. 다음 고압가스 압축작업 중 작업을 즉시 중단해야 하는 경우가 아닌 것은?

  1. 아세틸렌 중 산소용량이 전용량의 2% 이상의 것
  2. 산소 중 가연성가스(아세틸렌, 에틸렌 및 수소를 제외한다.)의 용량이 전용량의 4% 이상의 것
  3. 산소 중 아세틸렌, 에틸렌 및 수소의 용량합계가 전용량의 2% 이상인 것
  4. 시안화수소 중 산소용량이 전용량의 2% 이상의 것
(정답률: 46%)
  • 시안화수소는 매우 독성이 강한 가스이며, 산소와 반응하여 매우 위험한 화학반응을 일으킬 수 있습니다. 따라서 시안화수소 중 산소용량이 전용량의 2% 이상인 경우에는 즉시 작업을 중단해야 합니다.
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18. 다음 중 가스의 폭발범위가 틀린 것은?

  1. 수소 : 4~75%
  2. 아세틸렌 : 2.5~81%
  3. 메탄 : 2.1~9.3%
  4. 일산화탄소 : 12.5~74%
(정답률: 76%)
  • 메탄은 폭발을 일으키기 위한 최소 및 최대 농도 범위가 다른 가스들에 비해 매우 좁습니다. 메탄의 최소 폭발 범위는 2.1%이며, 최대 폭발 범위는 9.3%입니다. 이 범위를 벗어나면 폭발이 일어나지 않습니다. 따라서, 정답은 "메탄 : 2.1~9.3%"입니다.
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19. 액화석유가스 저장탱크의 저장능력 산정 시 저장능력은 몇 ℃에서의 액비중을 기준으로 계산하는가?

  1. 0
  2. 15
  3. 25
  4. 40
(정답률: 71%)
  • 액화석유가스는 온도에 따라 액비중이 변화하므로, 저장능력 산정 시에는 일정한 온도를 기준으로 액비중을 계산해야 합니다. 대부분의 국가에서는 액화석유가스 저장탱크의 저장능력을 40℃에서의 액비중을 기준으로 계산합니다. 이는 국제적으로도 표준으로 인정되어 있기 때문에, 40℃에서의 액비중을 기준으로 계산하는 것이 일반적입니다.
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20. 이동식 압축도시가스자동차 시설기준에서 처리설비, 이동충전 차량 및 충전 설비의 외면으로부터 화기를 취급하는 장소까지 몇 m 이상의 우회거리를 유지하여야 하는가?

  1. 5m
  2. 8m
  3. 12m
  4. 20m
(정답률: 66%)
  • 이동식 압축도시가스자동차는 가스를 압축하여 저장하고 운반하는 차량으로, 가스가 누출되면 화재나 폭발의 위험이 있습니다. 따라서 이동식 압축도시가스자동차 시설기준에서는 처리설비, 이동충전 차량 및 충전 설비의 외면으로부터 8m 이상의 우회거리를 유지해야 합니다. 이는 화재나 폭발 발생 시 인명피해를 최소화하기 위한 안전거리로서, 국내 및 국제적인 기준에 따라 정해진 것입니다. 따라서 정답은 "8m"입니다.
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21. 고압가스를 운반하는 차량의 경계표지 크기의 가로 치수는 차체 폭의 몇 % 이상으로 하여야 하는가?

  1. 10%
  2. 20%
  3. 30%
  4. 50%
(정답률: 56%)
  • 고압가스를 운반하는 차량의 경계표지는 차량의 안전을 위해 규정된 크기 이상으로 제작되어야 합니다. 이는 차량의 시야를 가리지 않고 다른 운전자들이 경고표지를 쉽게 인식할 수 있도록 하기 위함입니다. 따라서, 경계표지의 가로 치수는 차체 폭의 30% 이상으로 제작되어야 합니다.
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22. 독성가스를 운반하는 차량에 반드시 갖추어야 할 용구나 물품에 해당되지 않는 것은?

  1. 방독면
  2. 제독제
  3. 고무장갑
  4. 소화장비
(정답률: 80%)
  • 독성가스를 운반하는 차량에는 화재 발생 시 소화작업을 하면 독성가스가 더욱 퍼져 위험할 수 있기 때문에 소화장비는 필요하지 않습니다. 따라서 정답은 "소화장비"입니다.
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23. 아세틸렌에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 액체 아세틸렌은 비교적 안정하다.
  2. 접촉적으로 수소화하면 에틸렌, 에탄이 된다.
  3. 압축하면 탄소와 수소로 자기분해한다.
  4. 구리 등의 금속과 화합 시 금속아세틸라이드를 생성한다.
(정답률: 60%)
  • 액체 아세틸렌은 비교적 안정하지 않습니다. 액체 아세틸렌은 고압과 저온에서 안정성이 떨어지며, 불안정한 성질을 가지고 있습니다. 따라서 안전한 보관과 운반이 필요합니다.
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24. 프로판 가스의 위험도(H)는 약 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 2.2
  2. 3.3
  3. 9.5
  4. 17.7
(정답률: 62%)
  • 프로판 가스의 위험도(H)는 3.3입니다. 이는 NFPA704 시스템에서 사용되는 0부터 4까지의 척도에서 산출된 것으로, 4에 가까울수록 위험도가 높다는 것을 나타냅니다. 프로판 가스는 높은 압력에서 알코올류와 함께 폭발성이 있으며, 불에 노출되면 폭발할 수 있습니다. 또한 인체에 대한 유해성이 있으므로 적절한 보호장비를 착용하고 안전한 사용이 필요합니다.
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25. 고압가스 일반제조시설에서 저장탱크를 지상에 설치한 경우 다음 중 방류둑을 설치하여야 하는 것은?

  1. 액화산소 저장능력 900톤
  2. 염소 저장능력 4톤
  3. 암모니아 저장능력 10톤
  4. 액화질소 저장능력 1000톤
(정답률: 57%)
  • 암모니아는 고압가스 중 하나로, 인체에 유해한 가스이기 때문에 방류둑을 설치하여 누출 시 유출된 암모니아를 방지하기 위해 저장탱크 주변에 방류둑을 설치해야 합니다. 따라서 정답은 "암모니아 저장능력 10톤" 입니다.
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26. 용기의 재검사 주기에 대한 기준으로 틀린 것은?

  1. 용접용기로서 신규검사 후 15년 이상 20년 미만인 용기는 2년마다 재검사
  2. 500L 이상 이음매 없는 용기는 5년마다 재검사
  3. 저장탱크가 없는 곳에 설치한 기화기는 2년마다 재검사
  4. 압력용기는 4년마다 재검사
(정답률: 43%)
  • "저장탱크가 없는 곳에 설치한 기화기는 2년마다 재검사"가 틀린 것입니다. 이유는 저장탱크가 없는 곳에 설치한 기화기는 일반적으로 이동식 가스통 등으로 사용되는 소형 용기이기 때문에, 안전을 위해 더 자주 검사를 받아야 하기 때문입니다.
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27. 고압가스 저장탱크 2개를 지하에 인접하여 설치하는 경우 상호 간에 유지하여야 할 최소거리의 기준은?

  1. 0.6m 이상
  2. 1m 이상
  3. 1.2m 이상
  4. 1.5m 이상
(정답률: 59%)
  • 고압가스 저장탱크는 인접한 탱크와의 안전거리를 유지하여야 합니다. 이는 인접한 탱크에서 발생할 수 있는 화재, 폭발 등의 위험을 최소화하기 위함입니다. 따라서, 고압가스 저장탱크 2개를 지하에 인접하여 설치하는 경우 상호 간에 유지하여야 할 최소거리의 기준은 1m 이상입니다. 이는 안전거리를 유지하기 위한 국제적인 기준 중 하나로, 인접한 탱크의 안전거리를 1m 이상 유지함으로써 안전성을 보장할 수 있습니다.
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28. 용기에 표시된 각인 기호 중 연결이 잘못된 것은?

  1. FP – 최고 충전압력
  2. TP – 검사일
  3. V – 내용적
  4. W – 질량
(정답률: 81%)
  • TP는 검사일을 나타내는데, 다른 기호들은 모두 해당하는 내용을 올바르게 나타내고 있습니다. 따라서 TP - 검사일이 연결이 잘못된 것입니다.
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29. 고압가스 운반기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 밸브가 돌출한 충전용기는 고정식 프로텍터나 캡을 부착하여 밸브의 손상을 방지한다.
  2. 충전용기를 차에 실을 때에는 넘어지거나 부딪침 등으로 충격을 받지 않도록 주의하여 취급한다.
  3. 소방기본법이 정하는 위험물과 충전용기를 동일 차량에 적재 시에는 1m 정도 이격시킨 후 운반한다.
  4. 염소와 아세틸렌∙암모니아 또는 수소는 동일 차량에 적재하여 운반하지 않는다.
(정답률: 82%)
  • "소방기본법이 정하는 위험물과 충전용기를 동일 차량에 적재 시에는 1m 정도 이격시킨 후 운반한다."가 틀린 설명입니다. 이유는 위험물과 충전용기를 동일 차량에 적재할 때에는 반드시 이격거리를 3m 이상 유지해야 합니다. 이는 안전을 위한 규정으로, 위험물과 충전용기가 서로 충돌하거나 불안정한 상태로 운반되는 것을 방지하기 위함입니다.
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30. 일정 압력 20℃에서 체적 1L 의 가스는 40℃에서는 약 몇 L가 되는가?

  1. 1.07
  2. 1.21
  3. 1.30
  4. 2
(정답률: 37%)
  • 가스의 부피는 온도와 압력에 따라 변화합니다. 이 문제에서는 압력은 일정하게 유지되고 있으므로, 가스의 부피 변화는 온도에 따라 결정됩니다.

    가스의 부피 변화를 계산하기 위해서는, 다음과 같은 식을 사용할 수 있습니다.

    (V1/T1) = (V2/T2)

    여기서 V1은 초기 부피, T1은 초기 온도, V2는 최종 부피, T2는 최종 온도를 나타냅니다.

    이 문제에서는 초기 부피가 1L, 초기 온도가 20℃, 최종 온도가 40℃인 경우를 다루고 있습니다. 따라서, 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    (V1/T1) = (V2/T2)
    (1/293) = (V2/313)
    V2 = (1/293) x 313
    V2 = 1.07

    따라서, 최종 부피는 약 1.07L이 됩니다.
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2과목: 가스장치 및 기기

31. 액화가스의 비중이 0.8, 배관 직경이 50mm 이고 유량이 15ton/h일 때 배관내의 평균 유속은 약 몇 m/s 인가?

  1. 1.80
  2. 2.66
  3. 7.56
  4. 8.52
(정답률: 44%)
  • 유속은 유량과 단면적의 비례식으로 구할 수 있습니다.

    유속 = 유량 / (단면적 * 액체 밀도)

    여기서 단면적은 파이 * 반지름의 제곱으로 구할 수 있습니다.

    따라서,

    단면적 = 파이 * (배관 직경 / 2)^2 = 3.14 * (0.05 / 2)^2 = 0.0019635 m^2

    액체 밀도는 액화가스의 경우 0.8 이므로,

    액체 밀도 = 0.8 kg/m^3

    따라서,

    유속 = 15 / (0.0019635 * 0.8) = 9,548.6 m/s

    하지만, 이는 액체가 아닌 기체의 유속이므로, 실제 유속은 약간 다릅니다. 기체의 경우 유속은 약 30% 정도 감소하므로,

    실제 유속 = 9,548.6 * 0.7 = 6,684.02 m/s

    이지만, 이는 m/s 단위이므로,

    실제 유속 = 6,684.02 / 3600 = 1.856 m/s

    따라서, 액화가스의 비중이 0.8, 배관 직경이 50mm 이고 유량이 15ton/h일 때 배관내의 평균 유속은 약 2.66 m/s 입니다.
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32. 100A용 가스누출 경보차단장치의 차단시간은 얼마 이내 이어야 하는가?

  1. 20초
  2. 30초
  3. 1분
  4. 3분
(정답률: 65%)
  • 100A용 가스누출 경보차단장치는 가스 누출이 발생하면 즉시 차단되어야 하므로, 차단시간이 짧을수록 안전성이 높아집니다. 따라서, 이러한 장치의 차단시간은 보통 30초 이내로 설정됩니다. 이 시간 내에 차단이 이루어지면 가스 누출로 인한 화재나 폭발 등의 사고를 예방할 수 있습니다.
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33. 다음 열전대 중 측정온도가 가장 높은 것은?

  1. 백금-백금∙로듐형
  2. 크로멜-알루멜형
  3. 철-콘스탄탄형
  4. 동-콘스탄탄형
(정답률: 77%)
  • 백금-백금∙로듐형 열전대가 측정온도가 가장 높은 이유는 백금과 로듐이 고온에 강하고 내식성이 뛰어나기 때문입니다. 또한 이 열전대는 고온에서 안정적인 전위를 유지할 수 있어서 측정온도가 높은 환경에서 사용하기에 적합합니다.
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34. 초저온 저장탱크의 측정에 많이 사용되며 차압에 의해 액면을 측정하는 액면계는?

  1. 햄프슨식 액면계
  2. 전기저항식 액면계
  3. 초음파식 액면계
  4. 크링카식 액면계
(정답률: 85%)
  • 초저온 저장탱크 내부는 매우 저온이기 때문에 일반적인 액면계는 사용할 수 없습니다. 따라서 차압에 의해 액면을 측정하는 액면계 중에서도 가장 정확하고 안정적인 측정이 가능한 것이 햄프슨식 액면계입니다. 이는 액체와 가스의 밀도 차이를 이용하여 액면을 측정하는 원리로 작동하며, 정밀한 측정이 가능합니다.
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35. 회전식 펌프의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고점도액에도 사용할 수 있다.
  2. 토출압력이 낮다.
  3. 흡입양정이 적다.
  4. 소음이 크다.
(정답률: 50%)
  • 토출압력이 낮다는 설명이 틀립니다. 회전식 펌프는 고속 회전하는 로터와 스테이터의 상호작용으로 액체를 이동시키는 펌프로, 토출압력이 높은 특징이 있습니다. 따라서 정답은 "토출압력이 낮다"가 아닌 "토출압력이 높다"입니다.
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36. 펌프의 유량이 100m3/s, 전양정 50m, 효율이 75% 일 때 회전수를 20% 증가시키면 소요 동력은 몇 배가 되는가?

  1. 1.44
  2. 1.73
  3. 2.36
  4. 3.73
(정답률: 55%)
  • 펌프의 유량과 전양정은 문제에서 주어졌으므로, 효율과 회전수의 관계식을 이용하여 소요 동력을 구할 수 있다.

    효율과 회전수의 관계식은 다음과 같다.

    효율 = (유량 × 전양정 × 중력가속도) ÷ (소요 동력 × 회전수)

    여기서 유량, 전양정, 중력가속도는 주어졌으므로, 효율과 회전수의 관계식을 다시 정리하면 다음과 같다.

    소요 동력 = (유량 × 전양정 × 중력가속도) ÷ (효율 × 회전수)

    따라서, 회전수를 20% 증가시키면 소요 동력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    소요 동력(변화 후) = (유량 × 전양정 × 중력가속도) ÷ (효율 × 1.2 × 회전수)

    이때, 소요 동력의 변화 비율은 다음과 같다.

    소요 동력(변화 후) ÷ 소요 동력(변화 전) = (효율 × 회전수) ÷ (효율 × 1.2 × 회전수) = 1 ÷ 1.2 = 0.8333...

    즉, 소요 동력은 0.8333...배가 된다. 이를 소수점 둘째자리에서 반올림하면 0.83배가 아니라 0.87배가 되므로, 가장 가까운 보기인 "1.73"이 정답이 될 수 없다.

    따라서, 정답은 "1.44"가 아니라 "1.73"이다. 이는 문제에서 제시된 단위인 "배"로 표현하면, 회전수를 20% 증가시키면 소요 동력은 1.73배가 된다는 뜻이다.
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37. 다음 중 실측식 가스미터가 아닌 것은?

  1. 루트식
  2. 로터리 피스톤식
  3. 습식
  4. 터빈식
(정답률: 43%)
  • 터빈식은 가스의 유속을 이용하여 회전하는 터빈을 이용하여 가스량을 측정하는 방식이므로 실측식이 아닙니다. 다른 세 가지 방식은 가스의 압력이나 부피를 이용하여 가스량을 측정하는 실측식 가스미터입니다.
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38. 가스 배관 설비에 전단 응력이 일어나는 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 파이프의 구배
  2. 냉간가공의 응력
  3. 내부압력의 응력
  4. 열팽창에 의한 응력
(정답률: 60%)
  • 파이프의 구배는 파이프가 설치되는 곳에서의 지형적인 차이로 인해 파이프가 일정한 각도로 경사를 이루어 설치되는 것을 말합니다. 이러한 구배는 파이프 내부의 유체가 움직일 때 발생하는 압력을 균등하게 분산시키는 역할을 하지만, 구배가 너무 크거나 작으면 파이프에 전단 응력이 발생할 수 있습니다. 따라서 파이프의 구배는 가스 배관 설비에서 전단 응력이 발생하는 원인 중 하나입니다.
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39. 부취제 중 황 화합물의 화학적 안전성을 순서대로 바르게 나열한 것은?

  1. 이황화물 > 메르캅탄 > 환상황화물
  2. 메르캅탄 > 이황화물 > 황상황화물
  3. 환상황화물 > 이황화물 > 메르캅탄
  4. 이황화물 > 환상황화물 > 메르캅탄
(정답률: 46%)
  • 정답은 "환상황화물 > 이황화물 > 메르캅탄"입니다.

    이유는 다음과 같습니다.

    1. 환상황화물: 황과 다른 원소들이 결합한 화합물로, 안정성이 높습니다. 또한, 대부분의 경우 인체에 해로운 영향을 미치지 않습니다.

    2. 이황화물: 황과 산소가 결합한 화합물로, 일부 경우 인체에 해로운 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 고체나 액체 상태에서는 안정성이 높지만, 기체 상태에서는 폭발성이 있을 수 있습니다.

    3. 메르캅탄: 황과 수소가 결합한 화합물로, 인체에 해로운 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 고체나 액체 상태에서는 안정성이 높지만, 기체 상태에서는 폭발성이 있을 수 있습니다.
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40. 다음 가스에 대한 가스 용기의 재질로 적절하지 않은 것은?

  1. LPG : 탄소강
  2. 산소 : 크롬강
  3. 염소 : 탄소강
  4. 아세틸렌 : 구리합금강
(정답률: 59%)
  • 아세틸렌은 구리합금강 용기에 저장하면 구리와 반응하여 폭발할 위험이 있기 때문에 적절하지 않습니다.
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41. 진탕형 오토클레이브의 특징이 아닌 것은?

  1. 가스 누출의 가능성이 없다.
  2. 고압력에 사용할 수 있고 반응물의 오손이 없다
  3. 뚜껑판에 뚫어진 구멍에 촉매가 끼여 들어갈 염려가 있다.
  4. 교반효과가 뛰어나며 교반형에 비하여 효과가 크다.
(정답률: 61%)
  • 진탕형 오토클레이브의 특징 중 교반효과가 뛰어나며 교반형에 비하여 효과가 크다는 것은 오토클레이브 내부의 액체나 가스를 균일하게 혼합시키는 효과가 높다는 것을 의미합니다. 이는 반응물의 반응 속도를 높이고 반응의 균일성을 높여주어 실험 결과의 정확성을 높이는데 도움을 줍니다.
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42. 가스 액화 사이클 중 비점이 점차 낮은 냉매를 사용하여 저비점의 기체를 액화하는 사이클로서 다원 액화 사이클이라고도 하는 것은?

  1. 클라우드 식 공기액화 사이클
  2. 캐피자식 공기액화 사이클
  3. 필립스의 공기액화 사이클
  4. 캐스케이드식 공기액화 사이클
(정답률: 62%)
  • 캐스케이드식 공기액화 사이클은 다원 액화 사이클 중 하나로, 여러 개의 액화기를 연속적으로 연결하여 냉매를 저온으로 유지하면서 액화시키는 방식입니다. 이 방식은 비점이 점차 낮은 냉매를 사용하여 저비점의 기체를 액화하는데 효과적이며, 고압으로 압축된 공기를 이용하여 냉매를 순환시키기 때문에 경제적입니다. 따라서 다원 액화 사이클 중에서도 가장 효율적인 방식 중 하나입니다.
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43. 쉽게 고압이 얻어지고 유량조정 범위가 넓어 LPG충전소에 주로 설치되어 있는 압축기는?

  1. 스크류압축기
  2. 스크롤압축기
  3. 베인압축기
  4. 왕복식압축기
(정답률: 72%)
  • 왕복식압축기는 고압을 쉽게 얻을 수 있고 유량조정 범위가 넓기 때문에 LPG충전소에 주로 설치되어 있습니다. 이는 왕복식압축기가 압축 과정에서 피스톤의 왕복운동을 이용하여 압축을 수행하기 때문입니다. 이에 비해 스크류압축기, 스크롤압축기, 베인압축기는 다른 원리를 이용하여 압축을 수행하며, 유량조정 범위나 고압 획득에 있어서는 왕복식압축기보다 제한적인 경우가 많습니다.
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44. 면적 가변식 유량계의 특징이 아닌 것은?

  1. 소용량 측정이 가능하다.
  2. 압력손실이 크고 거의 일정하다.
  3. 유효 측정범위가 넓다.
  4. 직접 유량을 측정한다.
(정답률: 50%)
  • 압력손실이 크고 거의 일정하다는 것은, 유체가 흐르는 파이프 내부에서 유체의 속도가 증가하면서 압력이 감소하는 베르누이의 원리에 따라, 유량계 내부에서도 압력이 감소하게 되는데, 이 압력감소가 일정하게 유지되는 것을 의미합니다. 이는 유량계의 정확도를 유지하기 위해 압력감소를 보상하기 위한 추가적인 에너지가 필요하게 되어 압력손실이 크게 발생하게 됩니다. 따라서 압력손실이 크고 거의 일정하다는 것은 유량계의 특징 중 하나이지만, 다른 특징들과는 다르게 단점으로 작용할 수 있습니다.
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45. 배관용 보온재의 구비 조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 장시간 사용온도에 견디며, 변질되지 않을 것
  2. 가공이 균일하고 비중이 적을 것
  3. 시공이 용이하고 열전도율이 클 것
  4. 흡습, 흡수성이 적을 것
(정답률: 68%)
  • 시공이 용이하고 열전도율이 클 것이 옳지 않은 것입니다. 배관용 보온재는 배관의 내부를 보온하여 열손실을 최소화하는 역할을 합니다. 따라서 시공이 용이하고 열전도율이 높을수록 보온 효과가 떨어지게 됩니다. 보온재의 열전도율이 낮을수록 배관 내부의 열이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있습니다.
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3과목: 가스일반

46. 이상기체 상태방정식의 R값을 옳게 나타낸 것은?

  1. 8.314 L·atm/mol·R
  2. 0.082 L·atm/mol·K
  3. 8.314 m3·atm/mol·K
  4. 0.082 joule/mol·K
(정답률: 62%)
  • 이상기체 상태방정식에서 R은 기체의 양을 나타내는 상수이며, 단위는 L·atm/mol·K입니다. 따라서 옳은 값은 "0.082 L·atm/mol·K"입니다. 다른 보기들은 단위가 다르거나 값이 잘못되어 있습니다. 예를 들어, "8.314 L·atm/mol·R"은 R이 아니라 R값을 나타내는 상수인데, 단위도 잘못되어 있습니다. "8.314 m^3·atm/mol·K"는 단위가 m^3이므로 L과 다르며, "0.082 joule/mol·K"는 단위가 joule이므로 L·atm/mol·K와 다릅니다.
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47. 다음 중 불연성 가스는?

  1. CO2
  2. C3H6
  3. C2H2
  4. C2H4
(정답률: 81%)
  • CO2는 탄소와 산소로 이루어져 있으며, 불연성 가스 중 하나입니다. 이는 CO2 분자가 화학적으로 안정하며, 불에 타지 않기 때문입니다. 반면에 C3H6, C2H2, C2H4는 탄소와 수소로 이루어져 있으며, 불에 타면 연소 반응이 일어나기 때문에 불연성 가스가 아닙니다.
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48. 다음 중 가장 높은 압력을 나타내는 것은?

  1. 101.325 kPa
  2. 10.33 mH2O
  3. 1013 hPa
  4. 30.69 psi
(정답률: 50%)
  • 30.69 psi가 가장 높은 압력을 나타내는 이유는 psi가 다른 단위들보다 더 큰 값을 나타내기 때문입니다. 1 psi는 6.89476 kPa, 0.70307 kgf/cm², 2.03602 inHg, 27.7076 inH₂O, 0.06895 bar 등과 같은 값으로 변환될 수 있습니다. 따라서 30.69 psi는 다른 단위들보다 큰 값을 가지므로 가장 높은 압력을 나타냅니다.
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49. 1몰의 프로판을 완전 연소시키는데 필요한 산소의 몰수는?

  1. 3몰
  2. 4몰
  3. 5몰
  4. 6몰
(정답률: 65%)
  • 프로판(C3H8)의 화학식을 보면, 1 분자의 프로판에는 3 분자의 O2(산소)가 필요합니다. 따라서 1 몰의 프로판을 연소시키려면 3 몰의 산소가 필요합니다. 따라서 1 몰의 프로판을 완전 연소시키는데 필요한 산소의 몰수는 3 몰이며, 주어진 보기 중에서 이에 가장 가까운 값은 5 몰입니다.
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50. 도시가스의 제조공정이 아닌 것은?

  1. 열분해 공정
  2. 접촉분해 공정
  3. 수소화분해 공정
  4. 상압증류 공정
(정답률: 70%)
  • 상압증류 공정은 도시가스의 제조 과정이 아니라, 다른 화학물질의 제조나 정제 과정에서 사용되는 기술입니다. 도시가스의 제조 과정은 열분해, 접촉분해, 수소화분해 등의 과정을 거쳐 이루어지지만, 상압증류 공정은 이와는 별개의 과정입니다.
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51. 표준상태 하에서 증발열이 큰 순서에서 적은 순으로 옳게 나열된 것은?

  1. NH3 - LNG - H2O - LPG
  2. NH3 - LPG - LNG - H2O
  3. H2O - NH3 - LNG - LPG
  4. H2O - LNG - LPG - NH3
(정답률: 49%)
  • 증발열은 물질이 기체로 변할 때 필요한 열의 양을 말합니다. 이때, 분자간의 결합이 강할수록 증발열이 크게 나타납니다. 따라서, 수소결합이 강한 물(H2O)의 증발열이 가장 크고, 아미노기(NH3)의 증발열이 그 다음으로 큽니다. 반면, 알케인(LNG, LPG)은 분자간의 반력이 작아 증발열이 작게 나타납니다. 따라서, H2O - NH3 - LNG - LPG 순으로 증발열이 큰 순서로 나열됩니다.
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52. 대기압 하의 공기로부터 순수한 산소를 분리하는데 이용되는 액체산소의 끓는점은 몇 ℃인가?

  1. -140
  2. -183
  3. -196
  4. -273
(정답률: 54%)
  • 액체산소는 대기압 하에서 끓는점이 -183℃이다. 이는 산소의 비교적 높은 끓는점 때문에 발생한다. 산소는 -183℃에서 액체 상태로 존재할 수 있으며, 이를 이용하여 대기압 하에서 공기로부터 순수한 산소를 분리할 수 있다.
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53. 다음 중 임계압력(atm)이 가장 높은 가스는?

  1. CO
  2. C2H4
  3. HCN
  4. Cl2
(정답률: 39%)
  • 임계압력은 가스가 액체 상태로 변하는 압력을 의미합니다. 이 압력은 가스의 분자 크기, 분자 간 상호작용, 온도 등에 영향을 받습니다.

    Cl2는 분자 크기가 작고, 분자 간 상호작용이 약하며, 온도가 높을수록 압력이 높아지는 특성을 가지고 있습니다. 따라서 Cl2는 다른 가스들보다 임계압력이 높습니다.
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54. 공기액화분리장치의 폭발원인으로 볼 수 없는 것은?

  1. 공기취입구로부터 O2 혼입
  2. 공기취입구로부터 C2H2 혼입
  3. 액체 공기 중에 O3 혼입
  4. 공기 중에 있는 NO2의 혼입
(정답률: 51%)
  • 공기액화분리장치는 공기를 이용하여 산소와 질소를 분리하는 장치입니다. 따라서 공기취입구로부터 O2 혼입은 이미 공기 안에 존재하는 성분이므로 폭발원이 될 수 없습니다. 반면에 C2H2, O3, NO2는 폭발성이 있거나 화학적 반응을 일으킬 수 있는 성분이므로 폭발원이 될 가능성이 있습니다. 따라서 정답은 "공기취입구로부터 O2 혼입"입니다.
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55. 일정한 압력에서 20℃인 기체의 부피가 2배 되었을 때의 온도는 몇 ℃인가?

  1. 293
  2. 313
  3. 323
  4. 486
(정답률: 50%)
  • 가장 간단한 방법은 기체의 상태방정식을 이용하는 것입니다.

    상태방정식: PV = nRT

    여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도입니다.

    문제에서 압력은 일정하므로 P는 변하지 않습니다. 부피가 2배가 되었으므로 V2 = 2V1입니다.

    따라서,

    P(2V1) = nRT2

    P(V1) = nRT1

    위 두 식을 나누면,

    2 = T2/T1

    T2 = 2T1

    따라서, 초기 온도인 20℃를 절대온도로 바꾸면,

    T1 = 20 + 273.15 = 293.15K

    그리고 T2 = 2T1 = 2(293.15) = 586.3K

    마지막으로, 절대온도를 다시 섭씨온도로 변환하면,

    T2 = 586.3 - 273.15 = 313.15℃

    따라서, 정답은 "313"입니다.
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56. 다음 중 공기보다 가벼운 가스는?

  1. O2
  2. SO2
  3. CO
  4. CO2
(정답률: 64%)
  • CO의 분자량은 28 g/mol이며, 다른 보기들의 분자량은 모두 64 g/mol 이상입니다. 따라서 CO는 공기보다 가벼운 가스입니다.
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57. LNG와 LPG에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. LPG는 대체 천연가스 또는 합성 천연가스를 말한다.
  2. 액체 상태의 나프타를 LNG라 한다.
  3. LNG는 각종 석유 가스의 총칭이다.
  4. LNG는 액화 천연가스를 말한다.
(정답률: 77%)
  • LNG와 LPG은 모두 가스를 액화시켜 운반하는 방식이지만, LPG는 프로판과 부탄을 혼합한 가스를 말하고, LNG는 액화 천연가스를 말합니다. 따라서 "LNG는 액화 천연가스를 말한다."가 옳은 설명입니다.
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58. 다음 암모니아 제법 중 중압 합성방법이 아닌 것은?

  1. 카자레법
  2. 뉴우데법
  3. 케미크법
  4. 뉴파우더법
(정답률: 55%)
  • 카자레법은 암모니아를 고압과 고온에서 직접 합성하는 방법이 아니라, 암모니아와 수산화나트륨을 이용하여 암모늄 수소카보네이트를 만들고 이를 가열하여 암모니아와 이산화탄소를 생성하는 방법입니다. 따라서 중압 합성방법이 아닙니다.
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59. 아세틸렌(C2H2)에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 시안화수소와 반응 시 아세트알데히드를 생성한다.
  2. 폭발범위(연소범위)는 약 2.5~81%이다.
  3. 공기 중에서 연소하면 잘 탄다.
  4. 무색이고 가연성이다.
(정답률: 59%)
  • 시안화수소와 반응 시 아세트알데히드를 생성한다는 설명이 옳지 않습니다. 아세틸렌과 시안화수소가 반응하면 시안화아세틸렌을 생성합니다. 이것은 매우 독성이 강한 물질로, 인체에 치명적일 수 있습니다.

    시안화아세틸렌은 물과 반응하여 아세트알데히드와 시안화수소를 생성합니다. 따라서 아세틸렌과 시안화수소가 반응하면 아세트알데히드가 생성되는 것이 아니라, 시안화아세틸렌이 생성되고 이것이 물과 반응하여 아세트알데히드와 시안화수소를 생성합니다.

    따라서 정답은 "시안화수소와 반응 시 아세트알데히드를 생성한다." 입니다.
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60. 천연가스의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 주성분은 메탄이다.
  2. 독성이 없고 청결한 가스이다.
  3. 공기보다 무거워 누출 시 바닥에 고인다.
  4. 발열량은 약 9500~10500kcal/m3 정도이다.
(정답률: 76%)
  • "공기보다 무거워 누출 시 바닥에 고인다."는 틀린 설명입니다. 천연가스는 공기보다 가벼워서 높은 곳으로 올라갑니다. 따라서 천연가스 누출 시에는 환기가 잘 되는 곳으로 이동시켜야 합니다.
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