가스산업기사 필기 기출문제복원 (2003-05-25)

가스산업기사
(2003-05-25 기출문제)

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1과목: 연소공학

1. gas연료에 연소에 있어서 확산염을 사용할 경우 예혼합염을 사용하는 것에 비해 얻을 수 있는 잇점이 아닌 것은?

  1. 역화의 위험이 없다.
  2. 가스량의 조절범위가 크다.
  3. 가스의 고온 예열이 가능하다.
  4. 개방 대기중에서도 완전연소가 가능하다.
(정답률: 57%)
  • 확산염은 연료와 공기가 화염면에서 혼합되어 연소하므로, 예혼합염에 비해 완전연소가 어렵습니다. 따라서 개방 대기 중에서도 완전연소가 가능하다는 것은 확산염의 잇점이 아닙니다. 오히려 예혼합염의 특징에 가깝습니다.
    오답 노트
    역화의 위험이 없다: 확산염은 연료와 공기가 미리 혼합되지 않아 역화 위험이 없습니다.
    가스량의 조절범위가 크다: 연료와 공기 공급을 독립적으로 조절할 수 있어 가스량 조절 범위가 넓습니다.
    가스의 고온 예열이 가능하다: 고온 예열된 가스를 사용할 수 있어 연소 효율을 높일 수 있습니다.
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2. 다음은 가연물의 연소형태를 나타낸 것이다. 틀린 것은?

  1. 금속분-표면연소
  2. 파라핀-증발연소
  3. 목재-분해연소
  4. 유황-확산연소
(정답률: 73%)
  • 유황은 열분해 후 가스가 연소하는 분해연소의 대표적인 물질입니다. 확산연소는 주로 액체 연료의 증발 연소 시 나타납니다.
    오답 노트
    금속분-표면연소, 파라핀-증발연소, 목재-분해연소: 가연물의 특성에 맞는 올바른 연소 형태입니다.
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3. 다음 물질중 가연성가스로만 묶어진 항은 어느것인가?

  1. a.c.d.g
  2. a,d,e,i
  3. b,e,f,i
  4. b,d,e,h
(정답률: 92%)
  • 가연성 가스는 공기 중에서 연소할 수 있는 가스를 의미합니다. 주어진 물질들을 분류하면 다음과 같습니다.

    오답 노트
    수소 (a): 가연성 가스입니다.
    이산화탄소 (b): 불연성 가스입니다.
    질소 (c): 불연성 가스입니다.
    일산화탄소 (d): 가연성 가스입니다.
    LNG (e): 주성분이 메탄인 가연성 가스입니다.
    수증기 (f): 불연성 가스입니다.
    공기 (g): 연소를 돕는 조연성 기체(산소 포함)이며, 가연성 가스는 아닙니다.
    산소 (h): 연소를 돕는 조연성 기체이며, 가연성 가스는 아닙니다.
    메탄 (i): 가연성 가스입니다.
    따라서 가연성 가스로만 묶인 항은 수소, 일산화탄소, LNG, 메탄입니다.
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4. 다음 폭발 종류 중 그 분류가 화학적 폭발로 분류 할 수 있는 것은?

  1. 증기폭발
  2. 분해폭발
  3. 압력폭발
  4. 기계적폭발
(정답률: 72%)
  • 폭발은 크게 물리적 폭발과 화학적 폭발로 나뉩니다. 분해폭발은 물질 자체가 화학적으로 분해되면서 급격히 반응하여 발생하므로 화학적 폭발에 해당합니다.
    오답 노트
    증기폭발, 압력폭발, 기계적폭발: 물리적 폭발
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5. 기체 연료 중 수소가 산소와 화합하여 물이 생성되는 경우에 있어 H2 : O2 : H2O 의 비례 관계는?

  1. 2 : 1 : 2
  2. 1 : 1 : 2
  3. 1 : 2 : 1
  4. 2 : 2 : 3
(정답률: 85%)
  • 수소와 산소가 반응하여 물이 생성되는 화학 반응식의 계수비를 통해 분자 수의 비례 관계를 도출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$2H_{2} + O_{2} \rightarrow 2H_{2}O$$
    ② [숫자 대입]
    $$H_{2} : O_{2} : H_{2}O = 2 : 1 : 2$$
    ③ [최종 결과]
    $$2 : 1 : 2$$
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6. 그림은 반데르바알스식에 의한 실제가스의 등온곡선을 나타낸 것이다. 그림 중 임계점은 어느 것인가?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 69%)
  • 반데르바알스식 등온곡선에서 임계점은 기체와 액체 상이 더 이상 구별되지 않는 지점입니다. 이 지점에서는 압력-부피 곡선의 기울기가 0이 되고, 곡선의 변곡점 또한 0이 되는 특성을 가집니다. 그림 중 에서 A 지점이 바로 이러한 임계점을 나타냅니다.
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7. 25℃에서 N2, O2, CO2의 분압이 각각 0.71atm, 0.15atm, 0.14atm이며, 이상적으로 행동할 때 이 혼합기체의 평균 분자량은 얼마인가? (단, 전압은 1atm이다.)

  1. 29.84
  2. 30.00
  3. 30.84
  4. 31.24
(정답률: 58%)
  • 혼합기체의 평균 분자량은 각 성분 가스의 분자량에 분압(몰분율)을 곱하여 합산하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $$M_{avg} = \sum (M_i \times P_i)$$
    ② [숫자 대입] $$M_{avg} = (28 \times 0.71) + (32 \times 0.15) + (44 \times 0.14)$$
    ③ [최종 결과] $$M_{avg} = 30.84$$
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8. 다음은 기체연료 중 천연가스에 관한 설명이다. 옳은 것은?

  1. 주성분은 메탄가스로 탄화수소의 혼합가스이다.
  2. 상온,상압에서 LPG보다 액화하기 쉽다.
  3. 발열량이 수성가스에 비하여 작다.
  4. 누출시 폭발위험성이 적다.
(정답률: 82%)
  • 천연가스는 메탄($CH_{4}$)을 주성분으로 하는 탄화수소 혼합가스입니다.
    오답 노트
    액화: LPG보다 액화가 어렵습니다.
    발열량: 수성가스보다 발열량이 큽니다.
    폭발위험성: 누출 시 폭발 위험성이 큽니다.
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9. 다음은 화염사출율에 관한 설명이다. 옳은 것은?

  1. 화염의 사출율은 연료 중의 탄소,수소,질량비가 클수록 높다.
  2. 화염의 사출율은 연료 중의 탄소,수소,질량비가 클수록 낮다.
  3. 화염의 사출율은 연료 중의 탄소,수소,질량비가 같을 수록 높다.
  4. 화염의 사출율은 연료 중의 탄소,수소,질량비가 같을 수록 낮다.
(정답률: 75%)
  • 화염의 사출율은 연료의 성분에 따라 결정되며, 일반적으로 연료 중의 탄소와 수소의 질량비가 클수록 화염의 사출율이 높아지는 특성을 보입니다.
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10. 다음 총발열량 및 진발열량에 관한 설명을 올바르게 표현한 것은?

  1. 총발열량은 진발열량에 생성된 물의 증발잠열을 합한 것과 같다.
  2. 진발열량이란 액체 상태의 연료가 연소할 때 생성되는 열량을 말한다.
  3. 총발열량과 진발열량이란 용어는 고체와 액체 연료에서만 사용되는 말이다.
  4. 총발열량이란 연료가 연소할 때 생성되는 생성물중 H2O의 상태가 기체일 때 내는 열량을 말한다.
(정답률: 56%)
  • 총발열량은 연료가 연소할 때 생성되는 수증기의 잠열까지 모두 회수하여 물이 액체 상태로 응축될 때의 열량을 의미합니다. 반면 진발열량은 생성된 수증기가 응축되지 않고 기체 상태로 남아있을 때의 열량입니다. 따라서 총발열량은 진발열량에 생성된 물의 증발잠열을 더한 것과 같습니다.
    오답 노트
    진발열량은 액체 연료뿐만 아니라 고체, 기체 연료에도 적용됩니다.
    총발열량은 생성물 중 $H_2O$가 액체 상태일 때의 열량을 의미합니다.
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11. 가연성 증기속에 수분이 많이 포함 되어 있을때 일어나는 현상이 아닌 것은?

  1. 수격작용 유발 가능성이 높다.
  2. 증기 엔탈피가 감소한다.
  3. 열효율 저하된다.
  4. 건조가 높아진다.
(정답률: 82%)
  • 가연성 증기 속에 수분이 많이 포함되어 있다는 것은 증기의 건조도가 낮다는 의미입니다. 건조도가 낮으면 증기 엔탈피가 감소하고, 열효율이 저하되며, 수격작용 발생 가능성이 높아집니다. 따라서 건조가 높아진다는 설명은 옳지 않습니다.
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12. 1 ata, 4L 기체 A와 2 ata, 5L의 기체 B를 1L 용기속에 충전시킬 때 전압(ata)은 얼마인가? (단, A와 B는 반응하지 않고 온도는 일정하다.)

  1. 14
  2. 9
  3. 3
  4. 1
(정답률: 58%)
  • 보일의 법칙에 따라 온도가 일정할 때 기체의 압력과 부피의 곱은 일정하므로, 각 기체가 $1\text{L}$ 용기에 들어갔을 때의 부분 압력을 합산하여 전체 압력을 구합니다.
    ① [기본 공식] $$P_{total} = \frac{P_1 V_1}{V_2} + \frac{P_2 V_2}{V_2}$$
    ② [숫자 대입] $$P_{total} = \frac{1 \times 4}{1} + \frac{2 \times 5}{1}$$
    ③ [최종 결과] $$P_{total} = 14\text{ ata}$$
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13. 가스의 기본특성에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 염소는 공기보다 무거우며 무색이다.
  2. 질소는 스스로 연소하지 않는 조연성이다.
  3. 산화에틸렌은 기체상태에서 분해폭발성이 있다.
  4. 일산화탄소는 수분혼합으로 중합폭발을 일으킨다.
(정답률: 75%)
  • 산화에틸렌은 기체 상태에서 스스로 분해되어 폭발하는 분해폭발성 가스라는 특성을 가지고 있습니다.
    오답 노트
    염소: 무색이 아니라 황록색임
    질소: 조연성이 아니라 불연성임
    일산화탄소: 중합폭발이 아니라 일반적인 가연성 가스임
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14. 다음 중 폭발 위험도를 설명한 것으로 옳은 것은?

  1. 폭발상한계를 하한계로 나눈 값
  2. 폭발하한계를 상한계로 나눈 값
  3. 폭발범위를 하한계로 나눈 값
  4. 폭발범위를 상한계로 나눈 값
(정답률: 76%)
  • 폭발 위험도는 폭발 범위가 넓을수록, 그리고 하한계가 낮을수록 위험하므로 폭발범위를 하한계로 나눈 값으로 정의합니다.
    $$폭발 위험도 = \frac{폭발상한계 - 폭발하한계}{폭발하한계}$$
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15. 다음 중 폭발범위의 설명으로 옳은 것은?

  1. 점화원에 의해 폭발을 일으킬 수 있는 혼합가스 중의 가연성 가스의 부피 %
  2. 점화원에 의해 폭발을 일으킬 수 있는 혼합가스 중의 가연성 가스의 중량 %
  3. 점화원에 의해 폭발을 일으킬 수 있는 혼합가스 중의 지연성 가스의 부피 %
  4. 점화원에 의해 폭발을 일으킬 수 있는 혼합가스 중의 지연성 가스의 중량 %
(정답률: 75%)
  • 폭발범위(연소범위)란 공기와 가연성 가스가 혼합되어 있을 때, 점화원에 의해 폭발이 일어날 수 있는 가연성 가스의 농도 범위를 말하며, 일반적으로 부피 %로 나타냅니다.
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16. 기체혼합물의 각 성분을 표현하는 방법으로 여러가지가 있다. 다음은 혼합가스의 성분비를 표현하는 방법이다. 다른 값을 갖는 것은?

  1. 몰분율
  2. 질량분율
  3. 압력분율
  4. 부피분율
(정답률: 59%)
  • 이상기체 상태방정식에 따라 일정한 온도와 압력에서 몰분율, 압력분율, 부피분율은 모두 동일한 값을 갖지만, 질량분율은 각 성분의 분자량(몰질량)이 다르기 때문에 다른 값을 갖게 됩니다.
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17. 다음은 연소범위에 관한 설명이다. 잘못 된 것은?

  1. 수소(H2) gas의 연소범위는 4∼75% 이다.
  2. 가스의 온도가 높아지면 연소범위는 좁아진다.
  3. C2H2는 자체분해폭발이 가능하므로 연소상한계를 100%로 볼 수 있다.
  4. 연소범위는 가연성기체의 공기와의 혼합율에 있어서 점화원에 의해 필연적으로 연소가 일어날 수 있는 범위를 말한다.
(정답률: 82%)
  • 가스의 온도가 상승하면 분자 운동이 활발해져 반응 속도가 빨라지므로, 연소범위는 일반적으로 넓어집니다.
    오답 노트
    수소(H2) gas의 연소범위는 4∼75% 이다: 옳은 설명입니다.
    C2H2는 자체분해폭발이 가능하므로 연소상한계를 100%로 볼 수 있다: 옳은 설명입니다.
    연소범위는 가연성기체의 공기와의 혼합율에 있어서 점화원에 의해 필연적으로 연소가 일어날 수 있는 범위를 말한다: 옳은 정의입니다.
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18. 1 ton의 CH4이 연소하는 경우 필요한 이론공기량은?

  1. 13333m3
  2. 23333m3
  3. 33333m3
  4. 43333m3
(정답률: 57%)
  • 메탄 $1kg$당 필요한 이론공기량을 구한 뒤, 전체 질량($1ton = 1000kg$)을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$A = 1000 \times \frac{1}{16} \times 2 \times \frac{1}{0.21}$$ (메탄 분자량 $16$, 산소 계수 $2$, 공기 중 산소 농도 $21\%$)
    ② [숫자 대입] $$A = 1000 \times 0.0625 \times 2 \times 4.7619$$
    ③ [최종 결과] $$A = 595.23 \text{ (몰 기준 계산 시)} \rightarrow \text{표준상태 부피 환산 시 } 13333$$
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19. 화학 반응속도를 지배하는 요인에 대한 설명이다. 맞는 것은?

  1. 압력이 증가하면 항상 반응속도가 증가한다.
  2. 생성 물질의 농도가 커지면 반응속도가 증가한다.
  3. 자신은 변하지 않고 다른 물질의 화학변화를 촉진하는 물질을 부촉매라고 한다.
  4. 온도가 높을수록 반응속도가 증가한다.
(정답률: 73%)
  • 일반적으로 온도가 상승하면 분자들의 운동 에너지가 증가하여 활성화 에너지 이상의 충돌 횟수가 늘어나므로 반응속도가 증가합니다.
    오답 노트
    압력이 증가하면 항상 반응속도가 증가한다: 기체 반응에서 주로 해당하며 항상 그런 것은 아닙니다.
    생성 물질의 농도가 커지면 반응속도가 증가한다: 반응물(반응 전 물질)의 농도가 커져야 속도가 증가합니다.
    자신은 변하지 않고 다른 물질의 화학변화를 촉진하는 물질을 부촉매라고 한다: 이는 촉매에 대한 설명이며, 부촉매는 반응 속도를 늦추는 물질입니다.
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20. 메탄을 공기비 1.1로 완전연소시키고자 할 때 메탄 1m3N당 공급해야할 공기량은 약 몇m3N인가?

  1. 2.2
  2. 6.3
  3. 8.4
  4. 10.5
(정답률: 60%)
  • 메탄($CH_{4}$)의 완전연소 반응식을 통해 이론 공기량을 구한 후, 공기비($m$)를 곱하여 실제 공급 공기량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$A = m \times 9.52 \times V$$ (메탄 $1m^{3}N$당 이론공기량은 약 $9.52m^{3}N$)
    ② [숫자 대입] $$A = 1.1 \times 9.52 \times 1$$
    ③ [최종 결과] $$A = 10.472 \approx 10.5$$
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2과목: 가스설비

21. 펌프에서 발생되는 수격현상의 방지법으로 옳지 않은 것은?

  1. 유속을 낮게 한다.
  2. 압력조절용 탱크를 설치한다.
  3. 밸브를 펌프토출구 가까이 설치한다.
  4. 밸브의 개폐는 신속히 한다.
(정답률: 70%)
  • 수격현상은 급격한 유속 변화로 인해 배관 내 압력이 급증하는 현상입니다. 따라서 밸브의 개폐는 신속히 하는 것이 아니라 천천히 하여 압력 변화를 최소화해야 합니다.
    오답 노트
    유속을 낮게 한다, 압력조절용 탱크를 설치한다, 밸브를 펌프토출구 가까이 설치한다: 모두 수격현상을 방지하는 올바른 방법입니다.
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22. 가스 비등점이 낮은 것부터 바르게 나열한 것은?

  1. ⓑ-ⓒ-ⓐ-ⓓ
  2. ⓑ-ⓓ-ⓐ-ⓒ
  3. ⓒ-ⓐ-ⓓ-ⓑ
  4. ⓒ-ⓓ-ⓐ-ⓑ
(정답률: 58%)
  • 가스의 비등점은 분자량이 작고 분자 간 인력이 약할수록 낮아집니다. 제시된 가스들의 분자량을 비교하면 $H_{2}$ (2) < $N_{2}$ (28) < $O_{2}$ (32) < $CO_{2}$ (44) 순이므로, 비등점이 낮은 순서는 ⓑ-ⓒ-ⓐ-ⓓ가 됩니다.
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23. 금속의 성질을 개선하기 위한 열처리에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 소둔(풀림)을 하면 인장강도가 저하한다.
  2. 소입(담금질)을 하면 신율이 감소한다.
  3. 소려(뜨임)은 취성을 작게하는 조작이다.
  4. 탄소강을 냉간가공하면 단면수축율은 증가하고 가공 경화를 일으킨다.
(정답률: 59%)
  • 금속의 냉간가공은 재료의 경도와 강도를 증가시키는 가공 경화를 유발하지만, 연성(ductility)과 단면수축율은 감소시킵니다. 따라서 단면수축율이 증가한다는 설명은 옳지 않습니다.
    오답 노트
    소둔(풀림): 금속을 부드럽게 하여 인장강도를 저하시키고 연성을 증가시킵니다.
    소입(담금질): 금속을 급랭하여 경도를 높이지만, 신율(연신율)은 감소시킵니다.
    소려(뜨임): 담금질 후 발생하는 취성을 줄여 인성을 향상시키는 열처리입니다.
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24. 배관의 스케쥴 번호를 정하기 위한 식은? (단, P 는 사용압력(kg/cm2), S 는 허용응력(kg/mm2))

(정답률: 43%)
  • 배관의 스케쥴 번호(Schedule Number)를 정하는 공식은 사용압력($P$)과 허용응력($S$)을 이용하여 다음과 같이 나타냅니다.
    $$ 1,000 \times \frac{P}{S} $$
    여기서 $P$는 사용압력($\text{kg/cm}^2$)이고 $S$는 허용응력($\text{kg/mm}^2$)입니다. 이 공식은 단위 변환을 포함하여 스케쥴 번호를 계산하는 표준적인 방법입니다. 따라서 정답은 입니다.
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25. 암모니아 합성가스 및 수소제조 설비에 고온변성 촉매로 사용되는 것은?

  1. 산화철 – 산화크롬계촉매
  2. 산화아연 – 산화크롬계촉매
  3. 산화철 – 산화아연계촉매
  4. 산화아연 - 일산화구리계촉매
(정답률: 48%)
  • 암모니아 합성가스 및 수소 제조 설비에서 고온 변성 반응에 사용되는 촉매는 주로 산화철 – 산화크롬계 촉매입니다. 이는 고온 환경에서 효율적인 반응을 유도하는 데 적합합니다.
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26. 프로판(C3H8) 11g을 태워서 나오는 이산화탄소는 표준 상태에서 얼마(L) 인가?

  1. 39.2 L
  2. 22.4 L
  3. 16.8 L
  4. 5.6 L
(정답률: 47%)
  • 프로판($\text{C}_3\text{H}_8$)의 연소 반응식을 통해 생성되는 이산화탄소($\text{CO}_2$)의 몰수를 구하고, 표준 상태($0^\circ\text{C}$, $1 \text{ atm}$)에서 기체 $1 \text{ mol}$의 부피가 $22.4 \text{ L}$임을 이용하여 이산화탄소의 부피를 계산합니다.

    ① [기본 공식]
    프로판의 연소 반응식은 다음과 같습니다.
    $$ \text{C}_3\text{H}_8 + 5\text{O}_2 \rightarrow 3\text{CO}_2 + 4\text{H}_2\text{O} $$
    프로판의 몰수와 이산화탄소의 몰수 관계를 이용하고, 표준 상태에서의 몰 부피를 적용합니다.
    $$ \text{프로판 몰수} = \frac{\text{질량}}{\text{분자량}} $$
    $$ \text{이산화탄소 부피} = \text{이산화탄소 몰수} \times 22.4 \text{ L/mol} $$

    ② [숫자 대입]
    프로판($\text{C}_3\text{H}_8$)의 분자량은 $(12 \times 3) + (1 \times 8) = 44 \text{ g/mol}$입니다.
    $$ \text{프로판 몰수} = \frac{11 \text{ g}}{44 \text{ g/mol}} = 0.25 \text{ mol} $$
    반응식에 따르면 프로판 $1 \text{ mol}$이 연소될 때 이산화탄소 $3 \text{ mol}$이 생성되므로, $0.25 \text{ mol}$의 프로판에서는 다음과 같은 양의 이산화탄소가 생성됩니다.
    $$ \text{이산화탄소 몰수} = 0.25 \text{ mol} \times 3 = 0.75 \text{ mol} $$
    표준 상태에서 이산화탄소의 부피를 계산합니다.
    $$ \text{이산화탄소 부피} = 0.75 \text{ mol} \times 22.4 \text{ L/mol} $$

    ③ [최종 결과]
    $$ \text{이산화탄소 부피} = 16.8 \text{ L} $$
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27. 도시가스 제조 공정 중 가열방식에 의한 분류로 원료에 소량의 공기와 산소를 혼합하여 가스발생의 반응기에 넣어 원료의 일부를 연소시켜 그 열을 열원으로 이용하는 방식은?

  1. 자열식
  2. 부분연소식
  3. 축열식
  4. 외열식
(정답률: 84%)
  • 원료에 소량의 공기와 산소를 혼합하여 반응기에서 원료의 일부를 연소시켜 그 열을 가스 발생의 열원으로 이용하는 방식은 '부분연소식'입니다. 이는 도시가스 제조 공정 중 가열 방식의 한 종류입니다.
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28. 이산화탄소 소화설비의 가스압력식 기동장치의 설비 기준 중 기동용 가스용기에 사용하는 밸브의 압력은 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 100 Kg/cm2
  2. 200 Kg/cm2
  3. 250 Kg/cm2
  4. 300 Kg/cm2
(정답률: 39%)
  • 이산화탄소 소화설비의 가스압력식 기동장치에 사용되는 기동용 가스용기 밸브의 압력은 법적 기준에 따라 $250 \text{ Kg/cm}^2$이상이어야 합니다.
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29. 구리 및 구리합금으로 되어있는 장치를 사용할 수 있는 물질은?

  1. 알곤
  2. 황화수소
  3. 아세틸렌
  4. 암모니아
(정답률: 72%)
  • 구리 및 구리합금은 특정 가스와 반응하여 부식되거나 위험한 화합물을 형성할 수 있으므로, 해당 가스 취급 시 사용이 제한됩니다.
    오답 노트
    황화수소: 구리와 반응하여 부식을 일으킵니다.
    아세틸렌: 구리와 반응하여 폭발성 구리 아세틸라이드를 형성할 수 있으므로, 구리 함량이 높은 합금 장치 사용이 금지됩니다.
    암모니아: 구리 및 구리합금을 부식시킵니다.
    알곤: 비활성 기체이므로 구리 및 구리합금과 반응하지 않아 안전하게 사용할 수 있습니다.
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30. LP 가스의 충전 방법으로 적합치 않은 것은?

  1. 진공펌프에 의한 방법
  2. 차압에 의한 방법
  3. 액체펌프에 의한 방법
  4. 압축기에 의한 방법
(정답률: 41%)
  • LP 가스 충전은 주로 압력 차이를 이용하거나 액체 상태의 가스를 직접 이송하는 방식으로 이루어집니다.
    오답 노트
    차압에 의한 방법: 공급 탱크와 수용 탱크 간의 압력 차이를 이용하여 충전합니다.
    액체펌프에 의한 방법: 액체 상태의 LP 가스를 펌프로 직접 이송하여 충전합니다.
    압축기에 의한 방법: 압축기를 사용하여 가스 상태의 LP 가스를 이송하고, 수용 탱크에서 액화시켜 충전합니다.
    진공펌프에 의한 방법: 진공펌프는 용기 내부의 가스를 제거하여 진공 상태를 만드는 데 사용되며, LP 가스를 충전하는 직접적인 방법으로는 적합하지 않습니다.
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31. 15℃ 볼탱크에 저장된 액화프로판(C3H8)을 시간당 50Kg씩 15℃의 기체로 공급하려고 증발기에 전열기를 설치했을때 필요한 전열기의 용량은? (단, 프로판 증발열 3740 cal/gmol 15℃, 1 cal = 1.163 × 10-6 KWH)

  1. 4.94 KW
  2. 0.217 KW
  3. 2.17 KW
  4. 0.494 KW
(정답률: 38%)
  • 필요한 전열기 용량은 프로판의 시간당 질량 유량을 몰 유량으로 변환한 후, 증발열을 곱하여 총 필요한 열량을 구하고, 이를 다시 $KWH$ 단위로 변환하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \frac{m}{M} \times \Delta H_{vap} \times C$$여기서 $P$는 전열기 용량 ($KW$), $m$은 질량 유량 ($g/h$), $M$은 몰 질량 ($g/mol$), $\Delta H_{vap}$은 증발열 ($cal/mol$), $C$는 단위 변환 상수 ($KWH/cal$)입니다.
    ② [숫자 대입]
    프로판 (C$_3$H$_8$)의 몰 질량은 $3 \times 12 + 8 \times 1 = 44$ g/mol입니다.
    질량 유량 $m = 50 \text{ kg/h} = 50000 \text{ g/h}$ 증발열 $\Delta H_{vap} = 3740 \text{ cal/gmol}$ 단위 변환 상수 $C = 1.163 \times 10^{-6} \text{ KWH/cal}$ $$P = \frac{50000}{44} \times 3740 \times 1.163 \times 10^{-6}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P \approx 4.943 \text{ KW}$$따라서 필요한 전열기의 용량은 약 $4.94 \text{ KW}$입니다.
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32. 펌프의 송출유량이 Q[m3/s], 양정이 H[m], 취급하는 액체의 비중량이 r[kg/m3] 일 때 펌프의 수동력 Lw[kW]을 구하는 식은?

(정답률: 70%)
  • 펌프의 수동력($L_w$)은 액체의 비중량($r$), 양정($H$), 그리고 송출유량($Q$)을 곱한 후, 단위 변환 상수 $102$로 나누어 $kW$ 단위로 계산합니다. 이 공식은 펌프가 액체를 들어 올리는 데 필요한 이론적인 동력을 나타냅니다.
    ① [기본 공식]
    $$L_w = \frac{rHQ}{102}$$
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33. 도시가스의 원료 중 제진, 탈유, 탈탄산, 탈습 등의 전처리를 필요로 하는 것은?

  1. 천연가스
  2. LNG
  3. LPG
  4. 나프타
(정답률: 34%)
  • 도시가스의 원료 중 액화천연가스(LNG)는 운송 및 사용 전에 불순물을 제거하기 위해 제진(먼지 제거), 탈유(오일 제거), 탈탄산(이산화탄소 제거), 탈습(수분 제거) 등의 전처리 과정을 반드시 거쳐야 합니다.
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34. 다기능 가스 안전계량기는 통상 사용 상태에서 출구측의 압력을 감지하여, 압력이 얼마가 되면 가스가 차단하도록 되어 있는가?

  1. 200 mmH2O
  2. 130 mmH2O
  3. 100 mmH2O
  4. 60 mmH2O
(정답률: 32%)
  • 다기능 가스 안전계량기는 통상 사용 상태에서 출구측 압력을 감지하여, 압력이 $60 \text{mmH}_2\text{O}$가 되면 가스를 자동으로 차단하도록 설계되어 있습니다.
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35. 염소가스 공급 설비에서 용량 결정은 가열기의 전열 면적 1[m2]당 염소 가스의 기화능력(㎏/hr)이 얼마일 때 인가?

  1. 20 - 40 kg/h
  2. 30 - 40 kg/h
  3. 50 - 80 kg/h
  4. 60 - 170 kg/h
(정답률: 46%)
  • 염소가스 공급 설비에서 가열기의 용량을 결정할 때, 전열 면적 $1\text{m}^2$당 염소 가스의 기화능력은 일반적으로 $50 \text{kg/hr}$에서 $80 \text{kg/hr}$ 사이로 적용됩니다.
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36. 냉동기의 냉매로서 가장 부적당한 물질은?

  1. 펜탄가스
  2. 암모니아가스
  3. 프로판가스
  4. 부탄가스
(정답률: 46%)
  • 냉매는 증발 잠열이 커야 하며, 적절한 비점과 낮은 임계 온도를 가져야 효율적인 냉각이 가능합니다. 펜탄가스는 분자량이 크고 끓는점이 너무 높아 냉동기의 냉매로 사용하기에는 증발 효율이 매우 떨어지므로 가장 부적당합니다.
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37. 프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)의 몰비가 2:1인 혼합가스가 3atm(절대압력), 25℃로 유지되는 용기속에 존재할 때 이 혼합 기체의 밀도는? (단, 이상 기체로 가정)

  1. 6.548 g/ℓ
  2. 7.121 g/ℓ
  3. 5.402 g/ℓ
  4. 5.975 g/ℓ
(정답률: 36%)
  • 혼합 기체의 밀도는 이상 기체 상태 방정식 $PV = nRT$를 변형하여 평균 분자량과 압력, 온도를 이용해 구할 수 있습니다.
    먼저 프로판($C_{3}H_{8}$, 분자량 44)과 부탄($C_{4}H_{10}$, 분자량 58)의 몰비가 2:1이므로 평균 분자량 $M_{avg}$를 구합니다.
    $$M_{avg} = \frac{(44 \times 2) + (58 \times 1)}{2 + 1} = 48.67$$
    밀도 $\rho$ 계산 과정은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $$\rho = \frac{P \times M}{R \times T}$$
    ② [숫자 대입] $$\rho = \frac{3 \times 48.67}{0.0821 \times 298.15}$$
    ③ [최종 결과] $$\rho = 5.975$$
    따라서 밀도는 5.975 g/ℓ 입니다.
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38. 고압가스 용기에 사용되는 강의 성분원소 작용에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 탄소량이 증가할수록 인장강도는 증가한다.
  2. 인(P)는 적열취성의 원인이 된다.
  3. 황(S)는 상온취성의 원인이 된다.
  4. 망간(Mn)은 적열취성의 원인이 된다.
(정답률: 60%)
  • 강의 성분 중 탄소($C$)는 함유량이 증가할수록 강도와 경도가 높아지며 인장강도가 증가하는 특성이 있습니다.
    오답 노트
    인($P$): 상온취성의 원인
    황($S$): 적열취성의 원인
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39. 용접부내 결함 검사에 가장 적합한 방법으로 검사결과의 기록이 가능하나 검사비용이 비싼 검사방법은?

  1. 자분검사
  2. 침투검사
  3. 방사선투과검사
  4. 음향검사
(정답률: 84%)
  • 방사선투과검사는 방사선을 이용하여 용접부 내부의 결함을 투과시켜 필름에 기록하므로, 내부 결함 검출에 가장 적합하며 영구적인 기록이 가능하지만 비용이 고가인 방법입니다.
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40. 염소가스 압축기의 실린더에 사용되는 윤활제는?

  1. 진한황산
  2. 양질의 광유
  3. 식물성유
  4. 묽은 글리세린
(정답률: 76%)
  • 염소가스는 일반적인 윤활유와 반응하여 부식이나 슬러지를 형성할 수 있으므로, 화학적으로 안정적이고 특수한 성질을 가진 진한황산을 윤활제로 사용합니다.
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3과목: 가스안전관리

41. 역류방지밸브의 설치 장소로 옳지 않은 것은?

  1. C2H2 고압건조기와 충전용 교체밸브 사이
  2. 가연성 가스압축기와 충전용 주관 사이
  3. C2H2을 압축하는 압축기의 유분리기와 고압건조기 사이
  4. NH3, CH3OH 합성탑 또는 정제탑과 압축기 사이
(정답률: 42%)
  • 역류방지밸브는 가스의 역류로 인한 사고를 막기 위해 설치합니다. $\text{C}_2\text{H}_2$ 고압건조기와 충전용 교체밸브 사이는 역류방지밸브의 일반적인 설치 대상 장소가 아닙니다.
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42. 초저온 용기의 정의로 옳은 것은?

  1. 임계온도가 -30℃ 이하인 액화가스를 충전하기 위한 용기.
  2. 임계온도가 -50℃ 이하인 액화가스를 충전하기 위한 용기.
  3. 임계온도가 -70℃ 이하인 액화가스를 충전하기 위한 용기.
  4. 임계온도가 -90℃ 이하인 액화가스를 충전하기 위한 용기.
(정답률: 73%)
  • 초저온 용기의 법적 정의에 따라, 임계온도가 $-50\text{℃}$이하인 액화가스를 충전하기 위한 용기를 의미합니다.
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43. 정전기로 인한 화재· 폭발 사고를 예방하기 위해 취해야 할 조치가 아닌 것은?

  1. 유체의 분출 방지
  2. 절연체의 도전성 감소
  3. 공기의 이온화 장치 설치
  4. 유체를 이· 충전시 유속의 제한
(정답률: 72%)
  • 정전기로 인한 사고를 막으려면 전하가 쌓이지 않고 잘 흘러나가도록 도전성을 높여야 합니다. 따라서 절연체의 도전성을 감소시키는 것은 오히려 정전기를 축적시켜 위험을 초래하는 잘못된 조치입니다.
    오답 노트
    유체의 분출 방지, 공기의 이온화 장치 설치, 유속의 제한: 모두 정전기 발생을 억제하거나 제거하는 올바른 예방 조치입니다.
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44. 20kg의 LPG가 누출하여 폭발할 경우 TNT 폭발 위력으로 환산하면 TNT몇 kg에 해당하는가? (단, 가스의 발열량: 12,000 kcal/㎏ TNT의 연소열:1,100 kcal/㎏ 폭발효율: 3%이다.)

  1. 0.6kg
  2. 6.5kg
  3. 16.2kg
  4. 26.6kg
(정답률: 60%)
  • 가스의 폭발 위력을 TNT 중량으로 환산하는 공식과 효율을 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$W = \frac{M \times H \times \eta}{H_{TNT}}$$
    ② [숫자 대입] $$W = \frac{20 \times 12000 \times 0.03}{1100}$$
    ③ [최종 결과] $$W = 6.545... \approx 6.5 \text{ kg}$$
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45. 고압가스제조허가의 종류가 아닌 것은?

  1. 고압가스특정제조
  2. 고압가스일반제조
  3. 고압가스충전
  4. 특정고압가스제조
(정답률: 50%)
  • 고압가스 제조허가의 종류에는 고압가스특정제조, 고압가스일반제조, 고압가스충전이 있으며, 특정고압가스제조라는 명칭의 허가 종류는 존재하지 않습니다.
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46. 아세틸렌을 용기에 충전하는 때에는 미리 용기에 다공질물을 고루 채워 다공도가 75％이상 92％미만이 되도록 한 후 ( ) 또는 디메틸포름아미드를 고루 침윤시키고 충전해야 한다. ( )안에 적당한 물질은?

  1. 질소
  2. 에틸렌
  3. 아세톤
  4. 암모니아
(정답률: 74%)
  • 아세틸렌은 불안정하여 분해 폭발 위험이 크므로, 용기에 다공질물을 채운 후 아세톤 또는 디메틸포름아미드를 침윤시켜 아세틸렌을 용해함으로써 안정화시켜 충전합니다.
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47. 독성가스 충전시설에는 다른 제조시설과 구분하여 외부로 부터 충전 시설임을 쉽게 식별할 수 있는 설치 조치는?

  1. 충전표지
  2. 경계표지
  3. 위험표지
  4. 안전표지
(정답률: 77%)
  • 독성가스 충전시설은 외부에서 해당 시설이 위험함을 쉽게 식별할 수 있도록 위험표지를 설치하여 안전사고를 예방해야 합니다.
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48. 산소를 운반하는 챠량에 고정된 탱크의 내용적은 얼마를 초과할 수 없는가? (단, 철도차량 또는 견인차에 고정된 탱크는 제외)

  1. 18,000L
  2. 21,000L
  3. 33,000L
  4. 42,000L
(정답률: 80%)
  • 고압가스 안전관리법령에 따라 산소를 운반하는 차량에 고정된 탱크의 내용적은 $18,000\text{L}$를 초과할 수 없습니다.
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49. 공기 중 폭발범위가 가장 큰 것은?

  1. 수소
  2. 암모니아
  3. 일산화탄소
  4. 아세틸렌
(정답률: 77%)
  • 가연성 가스의 폭발범위는 연소 하한값과 상한값의 차이가 클수록 위험성이 높습니다. 아세틸렌의 폭발범위는 $2.5 \sim 81\%$로 제시된 가스들 중 가장 넓은 범위를 가집니다.
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50. 각종 용기의 검사방법에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 아세틸렌 용기의 내압시험압력은 최고충전압력의 1.5배이다.
  2. 수조식 내압시험의 항구증가율이 10% 이하이어야 합격한 것이다.
  3. 초저온 및 저온 용기의 기밀시험 압력은 최고충전압력의 1.8배이다.
  4. 고압가스설비의 내압시험압력은 최고충전압력의 1.1배이다.
(정답률: 55%)
  • 용기의 내압시험 시 수조식 방법에서는 영구증가율이 10% 이하일 때 합격으로 판정하는 것이 핵심 원리입니다.
    오답 노트
    - 아세틸렌 용기의 내압시험압력: 최고충전압력의 1.5배가 아닌 1.5배 이상(또는 규정된 특정 압력)으로 설정하며, 일반적인 기준과 다릅니다.
    - 초저온 및 저온 용기의 기밀시험 압력: 최고충전압력의 1.8배가 아닌 1.5배로 수행합니다.
    - 고압가스설비의 내압시험압력: 최고충전압력의 1.1배가 아닌 1.5배로 수행합니다.
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51. 고압가스 및 유독 물질을 처리하는 공정 등에 적용하는 정량적 위험성 평가 기법으로 가장 적절한 것은?

  1. FTA(Fault Tree Analysis)
  2. PHA(Preliminary Hazard Analysis)
  3. FMEA(Failure Mode Effect Analysis)
  4. FMECA(Failure Mode Effect Criticality Analysis)
(정답률: 66%)
  • FTA(Fault Tree Analysis)는 시스템의 고장이나 사고라는 정해진 사건을 최상위 사건으로 설정하고, 그 원인을 하향식(Top-down)으로 분석하여 정량적인 확률을 계산하는 위험성 평가 기법입니다.
    오답 노트
    PHA: 초기 단계의 정성적 위험 분석
    FMEA: 고장 모드와 그 영향에 집중하는 정성적 분석
    FMECA: FMEA에 치명도(Criticality) 분석을 추가한 기법
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52. 도시가스배관을 도로매설 시 배관의 외면으로부터 도로경계까지 얼마 이상의 수평거리를 유지하여야 하는가?

  1. 1.5m
  2. 0.8m
  3. 1.0m
  4. 1.2m
(정답률: 57%)
  • 도시가스사업법 및 관련 기준에 따라 도시가스배관을 도로에 매설할 경우, 배관 외면으로부터 도로경계까지 $1.0m$이상의 수평거리를 유지하여 안전성을 확보해야 합니다.
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53. 독성가스와 그 제독 처리제를 짝지은 것 중 옳지 않은 것은?

  1. NH3 - 다량의 물
  2. Cl2 - 다량의 물, 염화 제2철
  3. H2Se - 금속산화물, 염화 제2철, 알칼리 수용액
  4. H2S - 금속산화물, 염화 제2철
(정답률: 59%)
  • 염소($Cl_{2}$)는 다량의 물로 희석하거나 알칼리성 수용액(수산화나트륨 등)으로 제독하며, 염화 제2철은 주로 황화수소나 셀렌화수소 제독에 사용됩니다.
    오답 노트
    암모니아($NH_{3}$): 다량의 물로 제독 가능
    셀렌화수소($H_{2}Se$): 금속산화물, 염화 제2철, 알칼리 수용액 사용
    황화수소($H_{2}S$): 금속산화물, 염화 제2철 사용
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54. 도시가스의 제조 방식 중 가열방식에 의한 분류가 아닌 것은?

  1. Cyclic식
  2. 자열식
  3. 외열식
  4. 부분연소식
(정답률: 62%)
  • 도시가스 제조 시 가열 방식에 따른 분류에는 자열식, 외열식, 부분연소식이 있습니다. Cyclic식은 가열 방식이 아닌 공정의 순환 방식에 해당합니다.
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55. 내용적 50ℓ 의 용기에 프로판을 충전할 때 최대 충전량은? (단, 프로판 충전정수는 2.35 이다.)

  1. 21.3 ㎏
  2. 47 ㎏
  3. 117.5 ㎏
  4. 11.8 ㎏
(정답률: 66%)
  • 용기의 내용적과 충전정수를 곱하여 최대 충전량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$W = V \times C$$ (충전량 = 내용적 $\times$ 충전정수)
    ② [숫자 대입] $$W = 50 \times 2.35$$
    ③ [최종 결과] $$W = 117.5$$
    ※ 정답 표기 오류 확인: 계산 결과는 $117.5\text{kg}$이나, 제공된 정답지 기준으로는 $21.3\text{kg}$으로 지정되어 있습니다. (단, 수식 기반 팩트는 $117.5\text{kg}$임)
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56. 아황산 가스에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 강한 자극성이 있는 무색의 기체이다.
  2. 공기중의 그 농도가 0.5-1ppm일 때 감각적으로 그 소재를 알 수 있다.
  3. 30-40ppm일때 호흡이 곤란하게 된다.
  4. 300-400ppm일때 생명이 위험하다.
(정답률: 43%)
  • 아황산 가스는 강한 자극성의 무색 기체로, $0.5 \sim 1\text{ppm}$에서 감지되고 $30 \sim 40\text{ppm}$에서 호흡 곤란을 유발합니다. 생명이 위험한 농도는 $300 \sim 400\text{ppm}$이 아니라 훨씬 낮은 농도부터 치명적일 수 있으며, 제시된 수치는 일반적인 위험 기준과 다릅니다.
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57. 가연성 가스의 내부가스를 치환하여 수리할 때 가스농도는 폭발하한계의 얼마 이하까지 치환시키는가?

  1. 1/2 이하
  2. 2/4 이하
  3. 1/3 이하
  4. 1/4 이하
(정답률: 75%)
  • 가연성 가스의 내부 가스를 치환하여 수리할 때는 안전을 위해 가스 농도를 폭발하한계의 $1/4$이하로 낮추어야 합니다.
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58. 차량에 고정된 탱크를 운행할 경우에 휴대하여야 할 안전운행 서류철에 포함사항이 아닌 것은?

  1. 탱크 테이블
  2. 안전성향상계획서
  3. 차량등록증
  4. 고압가스 이동계획서
(정답률: 72%)
  • 차량 고정 탱크 운행 시 안전운행 서류철에는 탱크 테이블, 차량등록증, 고압가스 이동계획서 등이 포함되어야 합니다. 안전성향상계획서는 해당 서류철의 필수 포함 사항이 아닙니다.
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59. 아세틸렌의 품질 검사에서 순도 기준으로 맞는 것은? (단, 발연황산 시약을 사용한 오르잣드법)

  1. 99.5 % 이상
  2. 99 % 이상
  3. 98 % 이상
  4. 98.5 % 이상
(정답률: 69%)
  • 아세틸렌의 품질 검사 시 발연황산 시약을 사용하는 오르잣드법에서는 순도 기준이 $98\%$이상이어야 합니다.
    오답 노트
    산소: $99.5\%$이상 (동암모니아시약)
    수소: $98.5\%$이상 (피롤카롤, 하이드로썰파이드)
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60. 제1종 보호시설로서 가연성 가스의 저장능력이 20,000m3일 때 안전거리는?

  1. 21m
  2. 24m
  3. 27m
  4. 17m
(정답률: 60%)
  • 가연성 가스 저장능력에 따른 제1종 보호시설의 안전거리는 관련 법규에 명시된 기준에 따라 결정됩니다.
    ① [적용 기준] 가연성 가스 저장능력 $10,000m^3$ 초과 $20,000m^3$이하인 제1종 보호시설의 안전거리 기준
    ② [문제 조건 대입] 저장능력 $20,000m^3$는 $10,000m^3$ 초과 $20,000m^3$이하 범위에 해당
    ③ [최종 결과] 안전거리 $21m$
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4과목: 가스계측

61. 가스미터의 종류 중 추량식 가스미터가 아닌 것은?

  1. 로터리피스톤식미터
  2. 오리피스미터
  3. 터빈식미터
  4. 벤츄리식미터
(정답률: 60%)
  • 가스미터는 크게 추량식(Inferential type)과 용적식(Positive Displacement type)으로 나눌 수 있습니다. 추량식 미터는 유체의 속도나 압력 변화 등 간접적인 물리량을 측정하여 유량을 추정하는 방식이며, 용적식 미터는 일정한 부피의 가스를 직접 계량하는 방식입니다. 로터리피스톤식미터는 가스를 일정한 부피로 분할하여 직접 계량하는 용적식 미터에 해당하므로, 추량식 가스미터가 아닙니다.
    오답 노트
    오리피스미터: 차압을 이용하는 추량식 미터입니다.
    터빈식미터: 유체의 속도를 이용하는 추량식 미터입니다.
    벤츄리식미터: 차압을 이용하는 추량식 미터입니다.
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62. 열전대 온도계의 종류로서 옳지 않은 것은?

  1. 구리-콘스탄탄
  2. 백금-백금로듐
  3. 크로멜-콘스탄탄
  4. 크로멜-알루멜
(정답률: 67%)
  • 가스미터는 크게 추량식(Inferential type)과 용적식(Positive Displacement type)으로 나눌 수 있습니다. 추량식 미터는 유체의 속도나 압력 변화 등 간접적인 물리량을 측정하여 유량을 추정하는 방식이며, 용적식 미터는 일정한 부피의 가스를 직접 계량하는 방식입니다. 로터리피스톤식미터는 가스를 일정한 부피로 분할하여 직접 계량하는 용적식 미터에 해당하므로, 추량식 가스미터가 아닙니다.
    오답 노트
    오리피스미터: 차압을 이용하는 추량식 미터입니다.
    터빈식미터: 유체의 속도를 이용하는 추량식 미터입니다.
    벤츄리식미터: 차압을 이용하는 추량식 미터입니다.
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63. 가스크로마토그래피의 운반가스로서 적당하지 않은 것은?

  1. 질소
  2. 염소
  3. 수소
  4. 알곤
(정답률: 60%)
  • 가스크로마토그래피의 운반가스는 시료나 고정상과 반응하지 않는 비활성 기체여야 합니다. 질소, 수소, 알곤은 비활성 또는 비교적 비활성으로 운반가스로 적합하지만, 염소는 반응성이 매우 높아 시료와 반응할 수 있으므로 운반가스로 적당하지 않습니다.
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64. 다음 설명에 적당한 제어동작은?

  1. I 동작
  2. D 동작
  3. PI 동작
  4. PD 동작
(정답률: 51%)
  • 제시된 설명은 다음과 같습니다: '부하변화가 커도 오프셋이 남지 않는다.', '부하 급변시 큰 진동이 생긴다.', '반응속도가 빠른 프로세스나 느린 프로세스에 사용된다.' PI 제어는 비례(P) 동작과 적분(I) 동작을 결합한 제어 방식으로, 적분 동작 덕분에 정상 상태 오차(오프셋)를 제거하여 부하 변화에도 오프셋이 남지 않습니다. 하지만 적분 동작의 특성상 부하가 급변할 때 큰 진동이 발생할 수 있으며, 다양한 프로세스에 널리 적용됩니다.
    오답 노트
    I 동작: 오프셋 제거는 가능하나, P 동작이 없어 응답 속도가 느리고 불안정할 수 있습니다.
    D 동작: 오프셋 제거 기능이 없으며, 단독으로는 사용되지 않고 주로 P나 PI와 결합하여 사용됩니다.
    PD 동작: 오프셋 제거 기능이 없습니다.
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65. 실측식가스미터의 기능에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 대량수요시 루트식이 적합하다.
  2. 막식 미터는 소용량(100m3/hr)에 적당하다.
  3. 습식가스미터는 가스발열량도 측정이 가능하다.
  4. 습식가스미터는 사용 중 기압차 변동이 많다.
(정답률: 52%)
  • 실측식가스미터의 기능에 대한 설명 중 옳지 않은 것은 '습식가스미터는 사용 중 기압차 변동이 많다' 입니다. 습식가스미터는 계량이 정확하고 사용 중 기차 변동이 적어 기준기로 사용됩니다.
    오답 노트
    대량수요시 루트식이 적합하다: 루트미터는 대용량 가스 유량 측정에 적합합니다.
    막식 미터는 소용량(100m3/hr)에 적당하다: 막식 가스미터는 주로 가정용이나 소규모 상업용으로 사용되며, 소용량 측정에 적합합니다.
    습식가스미터는 가스발열량도 측정이 가능하다: 습식가스미터는 정확한 가스량 측정이 가능하여, 가스 발열량 측정 장치(열량계)와 함께 사용될 때 정확한 발열량 산출에 기여합니다.
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66. 수은을 이용한 U자관식 액면계에서 그림과 같이 높이가 70cm일 때 P2는 절대압으로 얼마인가?

  1. 1.92kg/cm2
  2. 1.92 atm
  3. 1.87 bar
  4. 20.24mH2O
(정답률: 66%)
  • U자관식 액면계에서 압력 차이는 액체 기둥의 높이 차이로 나타납니다. $P_1$을 대기압($1 \text{ atm} = 760 \text{ mmHg}$)으로 가정하고, 수은 기둥의 높이 $h=70 \text{ cm}$에 해당하는 압력을 더하여 $P_2$의 절대압을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$P_2 = P_1 + h \text{ (수은 기둥 압력)}$$
    ② [숫자 대입] $P_1 = 1 \text{ atm} = 760 \text{ mmHg}$이고, 높이 $h = 70 \text{ cm} = 700 \text{ mmHg}$이므로,
    $$P_2 = 760 \text{ mmHg} + 700 \text{ mmHg} = 1460 \text{ mmHg}$$
    ③ [최종 결과] $1 \text{ atm} = 760 \text{ mmHg}$이므로,
    $$P_2 = \frac{1460}{760} \text{ atm} \approx 1.92 \text{ atm}$$
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67. 가스미터의 검정공차는 최대 유량이 4/5 이상일 때 얼마인가?

  1. ± 1.5%
  2. ± 2.5%
  3. ± 3.5%
  4. ± 4.5%
(정답률: 51%)
  • 가스미터의 검정공차는 측정 유량 범위에 따라 다르게 적용됩니다. 최대 유량의 $4/5$이상일 때의 검정공차는 $\pm 2.5\%$입니다.
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68. 가연성 가스검출기의 종류로서 옳지 않은 것은?

  1. 리트머스지형
  2. 안전등형
  3. 간섭계형
  4. 열선형
(정답률: 53%)
  • 가연성 가스검출기는 가스의 연소 특성을 이용하는 안전등형, 열선형, 간섭계형 등이 있으며, 리트머스지형은 산-염기 pH 측정용이므로 가연성 가스 검출과 무관합니다.
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69. 가스크로마토그래피 컬럼재료로 사용되는 흡착제가 아닌 것은?

  1. 실리카겔
  2. 뮬레큘레시브(Molecular Sieve)
  3. 고상 가성소다
  4. 활성알루미나
(정답률: 43%)
  • 가스크로마토그래피의 흡착제로는 실리카겔, 뮬레큘레시브, 활성알루미나 등이 사용되며, 고상 가성소다는 일반적인 컬럼 흡착제 재료가 아닙니다.
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70. 가스크로마토그래피법에서 고정상 액체의 구비조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 분석대상 성분의 분리능이 높아야 한다.
  2. 사용온도에서 증기압이 높아야 한다.
  3. 화학적으로 안정된 것이어야 한다.
  4. 점성이 작아야 한다.
(정답률: 56%)
  • 고정상 액체는 분석 온도에서 증발하여 손실되면 안 되므로, 증기압이 매우 낮아 휘발성이 적은 물질이어야 합니다.
    오답 노트
    분리능 높음, 화학적 안정성, 낮은 점성은 고정상의 필수 구비조건입니다.
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71. 2 개의 회전자로 구성되고, 소형으로 대용량의 가스측정이 가능한 가스미터는?

  1. 막식미터
  2. 루츠미터
  3. 터빈식미터
  4. 와류식미터
(정답률: 70%)
  • 루츠미터는 2개의 회전자가 서로 맞물려 회전하며 가스를 이송하는 방식으로, 구조가 소형이면서도 대용량의 가스를 정밀하게 측정할 수 있는 것이 특징입니다.
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72. 차압식 유량계에서 조리개 전후의 압력차가 처음보다 두배만큼 커졌다면 유량은 어떻게 변하는가?

  1. Q2 = Q1
  2. Q2 = 2Q1
  4. Q2 = 4Q1
(정답률: 70%)
  • 차압식 유량계에서 유량은 조리개 전후의 압력차의 제곱근에 비례합니다. 따라서 압력차가 2배가 되면 유량은 $\sqrt{2}$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $$Q \propto \sqrt{\Delta P}$$
    ② [숫자 대입] 초기 유량을 $Q_1$, 초기 압력차를 $\Delta P_1$이라 하고, 압력차가 $2\Delta P_1$이 되었을 때 유량을 $Q_2$라고 하면,
    $$Q_1 \propto \sqrt{\Delta P_1}$$
    $$Q_2 \propto \sqrt{2\Delta P_1} = \sqrt{2} \cdot \sqrt{\Delta P_1}$$
    ③ [최종 결과] 따라서 $Q_2 = \sqrt{2} Q_1$ 입니다.
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73. 정확한 계량이 가능하여 기준기로 이용되며, 드럼의 회전수로 유량을 산출하는 가스미터는?

  1. 건식가스미터
  2. 루트미터
  3. 막식가스미터
  4. 습식가스미터
(정답률: 66%)
  • 습식가스미터는 액체(주로 물) 속에 잠긴 드럼의 회전수를 이용하여 유량을 측정하는 방식으로, 매우 정확한 계량이 가능하여 기준기로 널리 사용됩니다.
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74. 광학적 방법인 슈리렌법(schlieren method)은 무엇을 측정하는가?

  1. 기체의 흐름에 대한 속도변화
  2. 기체의 흐름에 대한 온도변화
  3. 기체의 흐름에 대한 압력변화
  4. 기체의 흐름에 대한 밀도변화
(정답률: 65%)
  • 슈리렌법은 기체의 밀도 차이에 의해 빛의 굴절률이 변하는 원리를 이용하여, 기류의 밀도 변화를 시각적으로 관찰하는 광학적 측정 방법입니다.
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75. 염화제1구리 착염지는 어떤 가스를 검지할 때 사용하는 시험지인가?

  1. 일산화탄소
  2. 포스겐
  3. 황화수소
  4. 아세틸렌
(정답률: 58%)
  • 가스 검지 시험지의 색상 변화를 이용한 암기 문제입니다. 아세틸렌 가스는 염화제1구리(염화제1동) 착염지를 사용하여 적색으로 변하는 특성을 이용해 검지합니다.
    오답 노트
    일산화탄소: 염화파라듐지(흑색)
    포스겐: 하리슨시험지(심등색/귤색/오렌지색)
    황화수소: 연당지(흑색)
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76. 액주식압력계에 사용되는 액주의 구비조건으로 거리가 먼 것은?

  1. 점도가 낮을 것
  2. 혼합 성분일 것
  3. 밀도변화가 적을 것
  4. 모세관 현상이 적을 것
(정답률: 57%)
  • 액주식 압력계의 액체는 측정 정밀도를 위해 순수해야 하며, 성분이 변하지 않는 단일 성분이어야 합니다.
    오답 노트
    점도가 낮을 것: 액체의 이동이 원활해야 함
    밀도변화가 적을 것: 온도 변화에 따른 오차를 줄여야 함
    모세관 현상이 적을 것: 표면장력으로 인한 액면 상승/하강 오차를 방지해야 함
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77. 증기 비중이 제일 적은 기체는?

  1. NH3
  2. O2
  3. C3H8
  4. HCN
(정답률: 64%)
  • 증기 비중은 분자량이 작을수록 작아집니다. 제시된 기체들의 분자량을 비교하면 $NH_{3}$ (약 17), $O_{2}$ (약 32), $C_{3}H_{8}$ (약 44), $HCN$ (약 27) 이므로 분자량이 가장 작은 $NH_{3}$의 비중이 제일 적습니다.
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78. 기준 입력과 주피드백량의 차로서 제어동작을 일으키는 신호는?

  1. 기준입력 신호
  2. 조작 신호
  3. 동작 신호
  4. 주피드백 신호
(정답률: 56%)
  • 제어 시스템에서 기준 입력(설정값)과 피드백량(현재값)의 차이를 계산하여 제어 동작을 유발하는 신호를 동작 신호(Actuating Signal)라고 합니다.
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79. 바이메탈온도계의 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 히스테리시스 오차가 발생한다.
  2. 온도변화에 대한 응답이 빠르다.
  3. 온도조절 스위치로 많이 사용한다
  4. 작용하는 힘이 작다.
(정답률: 59%)
  • 바이메탈 온도계는 두 금속의 열팽창 계수 차이를 이용하므로 굽힘 힘이 강해 온도조절 스위치 등으로 활용하기 적합합니다. 따라서 작용하는 힘이 작다는 설명은 옳지 않습니다.
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80. 계통적 오차(systematic error)에 해당되지 않는 것은?

  1. 계기오차
  2. 환경오차
  3. 이론오차
  4. 우연오차
(정답률: 54%)
  • 계통적 오차는 기기, 환경, 이론적 한계 등 일정한 원인에 의해 발생하는 오차입니다. 반면 우연오차는 원인을 알 수 없거나 제거할 수 없는 무작위적인 오차이므로 계통적 오차에 해당하지 않습니다.
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