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: 83%)
  • 황화수소, 시안화수소, 아황산가스는 독성가스로 분류되어 누출 시 확산 방지를 위한 제해조치가 필수적이지만, 탄산가스는 이에 해당하지 않습니다.
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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: 84%)
  • 안전밸브는 설정 압력이 초과되었을 때 내부 압력을 신속하게 낮추어 용기의 파열을 방지해야 하므로, 천천히 작동하는 것이 아니라 신속하게 작동해야 합니다.
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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: 48%)
  • 재충전 금지용기는 안전을 위해 임의로 분해하거나 재충전하는 것을 막아야 하므로, 용기와 용기부속품을 분리할 수 없는 구조로 제작해야 합니다.
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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: 76%)
  • 차량에 고정된 탱크는 재검사 대상에서 제외되는 설비가 아니며, 기본적으로 5년의 재검사 주기를 가집니다. 수리 후에는 3년 주기로 재검사를 실시해야 합니다.
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5. 공기 중에서의 폭발범위가 가장 넓은 가스는?

  1. 황화수소
  2. 암모니아
  3. 산화에틸렌
  4. 프로판
(정답률: 71%)
  • 가스의 폭발범위는 가연성 가스와 공기가 혼합되어 연소가 가능한 농도 범위를 말하며, 산화에틸렌은 $3 \sim 80\%$로 매우 넓은 폭발범위를 가지는 대표적인 가스입니다.
  • 황화수소(H2S) : 4.3~45
    산화에틸렌(C2H4O) : 3~80
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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%)
  • 가스 용기의 도색 기준에 따라 액화암모니아 용기는 백색으로 도색합니다.
    오답 노트
    액화염소: 갈색
    질소: 회색
    산소: 녹색
  • 1.산소 => 녹색
    2.수소 => 주황색
    3.탄산가스 => 청색
    4.염소 => 갈색
    5.암모니아 => 백색
    6.아세틸렌 => 황색
    7.그 외가스=> 회색
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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: 68%)
  • LPG가 충전된 납붙임 또는 접합용기의 가스누출시험을 위한 온수시험탱크의 적정 온도는 $46 \sim 50\text{℃}$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: 83%)
  • 포스겐은 수산화나트륨과 같은 알칼리성 물질에 신속하게 흡수되어 제거됩니다. 따라서 산성물질로 처리한다는 설명은 틀린 것입니다.
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9. 독성가스용 가스누출검지경보장치의 경보농도 설정치는 얼마 이하로 정해져 있는가?

  1. ±5%
  2. ±10%
  3. ±25%
  4. ±30%
(정답률: 47%)
  • 가스누출검지경보장치의 경보농도 설정 오차 범위는 가스 종류에 따라 다릅니다. 독성가스의 경우 $\pm 30\%$이하로 설정해야 합니다.
    오답 노트
    가연성가스: $\pm 25\%$이하
  • 독성 가스누출감지경보의 정밀도는 경보 설정값에 대하여 ±30 % 이하이어야 한다.
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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: 57%)
  • 일반도시가스사업자의 배관은 일부공정이 아니라 전 공정 시공감리 대상에 해당합니다.
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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: 56%)
  • 고압가스 배관을 도로에 매설할 때, 배관 외면으로부터 도로 밑의 다른 시설물과는 $0.3\text{m}$이상의 거리를 유지해야 합니다.
    오답 노트
    배관 외면부터 도로 경계까지 수평거리: $1\text{m}$이상 유지
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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%)
  • 베릴륨 합금제 공구는 정전기 발생을 방지하기 위해 사용하는 안전한 공구이므로 착화 원인이 되지 않습니다.
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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: 56%)
  • 일산화탄소는 산화성이 아니라 강한 환원성을 가지고 있어 각종 금속을 단체로 생성하는 성질이 있습니다.
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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: 57%)
  • 등온가역팽창 시 흡수되는 최대 열량은 기체가 외부에 한 일의 양과 같으며, 압력 변화를 이용한 로그 식을 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q = nRT \ln \frac{P_1}{P_2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Q = 1 \times 1.987 \times (273 + 100) \times \ln \frac{100}{0.1}$$
    ③ [최종 결과]
    $$Q = 5119.69$$
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15. 고압가스 용기 제조의 시설기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 용기 동판의 최대두께와 최소두께와의 차이는 평균두께의 10% 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: 67%)
  • 아세틸렌 용기의 안전성을 위해 충전하는 다공질물의 다공도 기준을 준수해야 합니다. 아세틸렌용기에 충전하는 다공질물은 다공도가 $75\%$이상 $92\%$ 미만이어야 하므로 $72\%$이상 $95\%$ 미만이라는 설명은 틀렸습니다.
  • 아세틸렌을 용기에 충전할 때에는 미리 용기에 다공질물을 고루 채우되, 그 용기에 고루 채운때의 다공도가 75퍼센트이상 92퍼센트미만이 되도록 할 것.
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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: 82%)
  • 도시가스는 무색, 무취이므로 누출 시 즉시 감지할 수 있도록 냄새가 나는 부취제를 혼합합니다. 이때 부취제의 공기 중 혼합비율은 $1/1000$으로 규정되어 있습니다.
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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: 52%)
  • 고압가스 압축작업 시 위험 농도 기준을 초과하면 즉시 중단해야 합니다. 시안화수소는 압축금지대상가스에 해당하지 않으므로 시안화수소 중 산소용량이 전용량의 $2\%$이상의 것이라는 조건은 작업 중단 대상이 아닙니다.
    오답 노트
    산소 $\leftrightarrow$ 아세틸렌: $2\%$ 기준, 산소 $\leftrightarrow$가연성가스(아세틸렌, 에틸렌, 수소 제외): $4\%$ 기준
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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: 77%)
  • 가연성 가스의 폭발범위는 연소 가능한 최소 및 최대 농도를 의미합니다. 메탄의 실제 폭발범위는 $5 \sim 15\%$이므로 메탄 : $2.1 \sim 9.3\%$ 설명은 틀린 내용입니다.
    오답 노트
    프로판: $2.1 \sim 9.5\%$, 부탄: $1.8 \sim 8.4\%$
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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: 73%)
  • 액화석유가스(LPG) 저장탱크의 저장능력을 산정할 때는 온도 변화에 따른 부피 변화를 고려하여 $40\text{℃}$에서의 액비중을 기준으로 계산합니다.
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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 압축도시가스자동차 시설기준에 따라 처리설비, 이동충전 차량 및 충전 설비의 외면으로부터 화기 취급 장소까지는 $8\text{m}$이상의 안전거리를 유지해야 합니다.
    오답 노트 $2\text{m}$: 용기보관장소와 화기 사이의 유지 거리입니다.
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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: 55%)
  • 고압가스 운반 차량의 경계표지는 외부에서 쉽게 식별할 수 있도록 가로 치수를 차체 폭의 $30\%$이상으로 규정하고 있습니다.
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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%)
  • 독성가스 운반 차량은 누출 시 인명 피해를 막기 위해 방독면, 제독제, 고무장갑 등 보호 및 제독 장비를 반드시 갖추어야 합니다.
    오답 노트
    소화장비: 가연성 가스 운반 시 갖추어야 할 품목입니다.
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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: 58%)
  • 아세틸렌의 경우 액체 상태가 아니라 고체 아세틸렌이 비교적 안정합니다.
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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%)
  • 가스의 위험도는 폭발 상한값과 하한값의 차이를 하한값으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$H = \frac{U - L}{L}$$
    ② [숫자 대입] $$H = \frac{9.5 - 2.1}{2.1}$$
    ③ [최종 결과] $$H = 3.3$$
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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: 60%)
  • 방류둑 설치 기준은 산소의 경우 1천 톤 이상, 독성가스의 경우 5 톤 이상입니다. 암모니아는 독성가스에 해당하며 저장능력이 10 톤이므로 방류둑 설치 대상입니다.
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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: 49%)
  • 저장탱크가 없는 곳에 설치한 기화기의 재검사 주기는 3년마다입니다.
    오답 노트
    압력용기: 4년마다 재검사
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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: 60%)
  • 지하에 인접하여 설치하는 고압가스 저장탱크 상호 간의 최소 이격거리는 1m 이상으로 규정되어 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: 80%)
  • 용기 각인 기호의 의미를 묻는 문제입니다. TP는 검사일이 아니라 내압시험압력을 의미합니다.
    오답 노트
    FP: 최고 충전압력, V: 내용적, W: 질량 (모두 올바른 연결임)
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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: 81%)
  • 고압가스 운반 시 안전을 위해 소방기본법이 정하는 위험물과 충전용기는 동일 차량에 적재하여 운반해서는 안 됩니다.
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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: 45%)
  • 압력이 일정할 때 기체의 체적은 절대온도에 비례한다는 샤를의 법칙을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $$\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$$
    ② [숫자 대입] $$V_2 = 1 \times \frac{40 + 273}{20 + 273}$$
    ③ [최종 결과] $$V_2 = 1.07\text{ L}$$
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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: 45%)
  • 질량유량 공식을 이용하여 유속을 구하는 문제입니다. 비중 0.8은 밀도 $800\text{ kg/m}^3$를 의미하며, 시간당 톤 단위를 초당 킬로그램 단위로 환산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$v = \frac{m}{ \rho \times A}$$ (유속 = 질량유량 / (밀도 $\times$ 단면적))
    ② [숫자 대입] $$v = \frac{15 \times 1000 / 3600}{800 \times \frac{\pi \times 0.05^2}{4}}$$
    ③ [최종 결과] $$v = 2.66\text{ m/s}$$
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32. 100A용 가스누출 경보차단장치의 차단시간은 얼마 이내 이어야 하는가?

  1. 20초
  2. 30초
  3. 1분
  4. 3분
(정답률: 64%)
  • 가스누출 경보차단장치는 경보농도의 1.6배 농도에서 보통 30초 이내에 차단되어야 합니다.
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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: 76%)
  • 열전대별 측정 가능 온도 범위를 비교하면 백금-백금∙로듐형이 가장 높은 온도까지 측정 가능합니다.
    오답 노트
    백금-백금∙로듐형: $0 \sim 1600^{\circ}C$ 크로멜-알루멜형: $0 \sim 1200^{\circ}C$ 철-콘스탄탄형: $-200 \sim 800^{\circ}C$ 동-콘스탄탄탄형: $-200 \sim 350^{\circ}C$
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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: 84%)
  • 햄프슨식 액면계는 차압을 이용하여 액면을 측정하는 방식으로, 특히 극저온 저장탱크의 액면 측정에 널리 사용됩니다.
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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: 52%)
  • 회전식 펌프는 구조적으로 높은 압력을 생성할 수 있어 토출압력이 높다는 특징이 있습니다.
    오답 노트
    고점도액 사용 가능, 흡입양정 적음, 소음 큼: 회전식 펌프의 올바른 특징입니다.
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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 상사법칙에 따라 소요 동력은 회전수의 3제곱에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $$P_{2} = P_{1} \times (\frac{N_{2}}{N_{1}})^{3}$$
    ② [숫자 대입] $$P_{2} = P_{1} \times (1.2)^{3}$$
    ③ [최종 결과] $$P_{2} = 1.728 \times P_{1}$$
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37. 다음 중 실측식 가스미터가 아닌 것은?

  1. 루트식
  2. 로터리 피스톤식
  3. 습식
  4. 터빈식
(정답률: 43%)
  • 터빈식 가스미터는 유체의 흐름에 의한 회전수로 양을 측정하는 추측식 가스미터에 해당합니다.
    오답 노트
    루트식, 로터리 피스톤식, 습식: 실제 부피를 측정하는 실측식 가스미터임
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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: 62%)
  • 가스 배관의 전단 응력은 내부 압력, 열팽창, 냉간가공 등의 물리적·화학적 요인으로 인해 발생합니다. 파이프의 구배(기울기)는 배관 내 유체의 흐름을 원활하게 하기 위한 설치 조건일 뿐, 전단 응력을 유발하는 직접적인 원인이 아닙니다.
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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: 49%)
  • 부취제 중 황 화합물의 화학적 안전성 순서는 환상황화물 > 이황화물 > 메르캅탄 순으로 높습니다.
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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%)
  • 아세틸렌 가스는 구리와 접촉하면 폭발성 물질인 금속아세틸라이드를 생성하여 화합폭발의 위험이 있으므로 구리합금강을 재질로 사용해서는 안 됩니다.
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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: 59%)
  • 오토클레이브 중 교반효과를 비교하면, 진탕형(진동식)보다 교반형(교반기 내장식)의 교반효과가 훨씬 더 뛰어납니다. 따라서 진탕형이 교반형보다 효과가 크다는 설명은 옳지 않습니다.
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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: 64%)
  • 캐스케이드식 공기액화 사이클은 비점이 서로 다른 여러 단계의 냉매를 사용하여 저비점의 기체를 액화시키는 방식으로, 다원 액화 사이클이라고도 불립니다.
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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: 68%)
  • 왕복식압축기는 구조적으로 고압을 얻기에 유리하며 유량 조정 범위가 넓어 LPG 충전소 등에 주로 사용됩니다. 다만, 소음이 크고 부피가 크다는 단점이 있습니다.
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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: 52%)
  • 면적 가변식 유량계는 압력손실이 작다는 것이 주요 특징이며, 고점도 유체나 소유량 측정에 적합한 순간유량계입니다.
    오답 노트
    소용량 측정 가능, 유효 측정범위 넓음, 직접 유량 측정: 모두 면적 가변식 유량계의 올바른 특징입니다.
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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%)
  • 보온재는 열의 이동을 차단하여 에너지를 보존하는 것이 목적이므로, 열전도율이 작을수록 성능이 우수합니다. 따라서 시공이 용이하고 열전도율이 클 것이라는 설명은 틀린 내용입니다.
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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: 64%)
  • 이상기체 상태방정식 $PV = nRT$에서 기체 상수 $R$은 사용하는 단위에 따라 값이 달라집니다. $\text{L} \cdot \text{atm} / \text{mol} \cdot \text{K}$ 단위를 사용할 때의 값은 $0.082$입니다.
    오답 노트 $8.314$: $\text{J} / \text{mol} \cdot \text{K}$ 또는 $\text{m}^{3} \cdot \text{Pa} / \text{mol} \cdot \text{K}$ 단위일 때의 값임
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47. 다음 중 불연성 가스는?

  1. CO2
  2. C3H6
  3. C2H2
  4. C2H4
(정답률: 76%)
  • 가스의 연소 가능 여부에 따라 가연성과 불연성으로 구분합니다. $\text{CO}_{2}$는 이미 완전히 산화된 상태이므로 더 이상 타지 않는 불연성 가스입니다.
    오답 노트 $\text{C}_{3}\text{H}_{6}$, $\text{C}_{2}\text{H}_{2}$, $\text{C}_{2}\text{H}_{4}$: 모두 탄화수소 계열의 가연성 가스
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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: 52%)
  • 각 압력 단위를 표준 대기압($1 \text{ atm}$) 기준으로 환산하여 비교합니다.
    ① [기본 공식] $$1 \text{ atm} = 101.325 \text{ kPa} = 10.33 \text{ mH}_{2}\text{O} = 1013.25 \text{ hPa} = 14.7 \text{ psi}$$
    ② [숫자 대입] $101.325 \text{ kPa} \approx 1 \text{ atm}$, $10.33 \text{ mH}_{2}\text{O} \approx 1 \text{ atm}$, $1013 \text{ hPa} \approx 1 \text{ atm}$, $30.69 \text{ psi} \approx 2.088 \text{ atm}$ ③ [최종 결과] $30.69 \text{ psi}$가 가장 높은 압력임
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49. 1몰의 프로판을 완전 연소시키는데 필요한 산소의 몰수는?

  1. 3몰
  2. 4몰
  3. 5몰
  4. 6몰
(정답률: 64%)
  • 프로판의 완전 연소 반응식을 통해 필요한 산소의 양을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$C_{3}H_{8} + 5O_{2} \rightarrow 3CO_{2} + 4H_{2}O$$
    ② [숫자 대입] 프로판 $1 \text{ mol}$ 당 산소 계수 $5$ 적용
    ③ [최종 결과] $$5 \text{ mol}$$
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50. 도시가스의 제조공정이 아닌 것은?

  1. 열분해 공정
  2. 접촉분해 공정
  3. 수소화분해 공정
  4. 상압증류 공정
(정답률: 69%)
  • 도시가스 제조에는 열분해, 접촉분해, 수소화분해 공정 등이 사용됩니다. 상압증류 공정은 상압증류탑에서 끓는점 차이를 이용해 원유를 분리하는 공정으로, 도시가스 제조 공정과는 거리가 멉니다.
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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: 52%)
  • 증발열은 액화가스가 기화될 때 필요한 잠열을 의미하며, 분자 간의 인력이 강할수록 증발열이 큽니다. 표준상태에서 증발열이 큰 순서는 $H_{2}O > NH_{3} > LNG > LPG$ 순입니다.
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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: 55%)
  • 공기 분리 공정에서 각 성분의 끓는점 차이를 이용하는데, 산소의 끓는점은 $-183\text{ ℃}$이며 질소의 끓는점은 $-196\text{ ℃}$입니다.
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53. 다음 중 임계압력(atm)이 가장 높은 가스는?

  1. CO
  2. C2H4
  3. HCN
  4. Cl2
(정답률: 41%)
  • 임계압력은 가스를 액화시킬 수 있는 최고 압력을 의미하며, 제시된 가스들 중 염소($Cl_{2}$)의 임계압력이 가장 높습니다.
    오답 노트
    염소($Cl_{2}$): $76.1\text{ atm}$에틸렌($C_{2}H_{4}$): $50.1\text{ atm}$ 일산화탄소($CO$): $35\text{ atm}$
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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%)
  • 공기액화분리장치에서는 아세틸렌($C_{2}H_{2}$)의 혼입이나 오존($O_{3}$)의 농축 등이 폭발의 주요 원인이 됩니다. 반면, 공기취입구로부터 산소($O_{2}$)가 혼입되는 것은 공기 성분 자체가 산소를 포함하고 있으므로 폭발의 직접적인 원인으로 보지 않습니다.
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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: 52%)
  • 압력이 일정할 때 기체의 부피는 절대온도에 비례한다는 샤를의 법칙을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $$\frac{V_{1}}{T_{1}} = \frac{V_{2}}{T_{2}}$$
    ② [숫자 대입] $$\frac{1}{273 + 20} = \frac{2}{T_{2}}$$
    ③ [최종 결과] $$T_{2} = 586 \text{ K} = 313 \text{ ℃}$$
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56. 다음 중 공기보다 가벼운 가스는?

  1. O2
  2. SO2
  3. CO
  4. CO2
(정답률: 66%)
  • 공기의 평균 분자량은 약 $$29$$이며, 이보다 분자량이 작은 가스가 공기보다 가볍습니다. 일산화탄소($$CO$$)의 분자량은 $$28$$로 공기보다 가볍습니다.
    오답 노트
    산소($$O_{2}$$): $$32$$
    아황산가스($$SO_{2}$$): $$64$$
    이산화탄소($$CO_{2}$$): $$44$$
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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: 73%)
  • LNG는 Liquefied Natural Gas의 약자로 액화 천연가스를 의미합니다.
    오답 노트
    LPG: 액화 석유 가스
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58. 다음 암모니아 제법 중 중압 합성방법이 아닌 것은?

  1. 카자레법
  2. 뉴우데법
  3. 케미크법
  4. 뉴파우더법
(정답률: 56%)
  • 카자레법은 압력이 $$60 \sim 100$$ MPa에 달하는 고압 합성방법에 해당합니다.
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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: 60%)
  • 아세틸렌은 시안화수소가 아니라 황산수은($$HgSO_{4}$$)을 촉매로 하여 물($$H_{2}O$$)을 부가시켰을 때 아세트알데히드($$CH_{3}CHO$$)가 생성됩니다.
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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: 75%)
  • 천연가스의 주성분인 메탄($CH_4$)의 분자량은 $16$이며, 공기의 평균 분자량인 $29$보다 작기 때문에 비중이 $1$보다 작아 공기보다 가볍습니다. 따라서 누출 시 바닥에 고이지 않고 위로 확산됩니다.
    $$\text{비중} = \frac{16}{29} = 0.553$$
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