가스산업기사 필기 기출문제복원 (2003-08-31)

가스산업기사
(2003-08-31 기출문제)

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1과목: 연소공학

1. 다음 중 연소의 3요소에 해당되지 않는 것은?

  1. 공기
  2. 가연물
  3. 단열압축
  4. 산화질소
(정답률: 81%)
  • 연소의 3요소는 산소, 연료, 열입니다. 산화질소는 연소에 필요한 요소가 아니며, 공기 중의 주요 성분 중 하나입니다. 따라서 정답은 "산화질소"입니다.
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2. 최초의 완만한 연소가 격렬한 폭굉으로 발전할 때 까지의 폭굉유도거리가 짧아질 수 있는 인자가 아닌 것은?

  1. 정상연소속도가 큰 혼합가스 일수록
  2. 관경이 폭굉을 유도할 정도 이상에서 관경이 가늘수록
  3. 점화원의 에너지가 강할수록
  4. 압력이 낮을수록
(정답률: 86%)
  • 압력이 낮을수록 연소 과정에서 발생하는 압력차가 작아져서 폭굉유도거리가 짧아지지 않기 때문이다. 따라서 압력이 낮을수록 완만한 연소가 격렬한 폭굉으로 발전할 때 까지의 폭굉유도거리가 길어진다.
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3. 가정용 연료가스는 프로판과 부탄 가스를 액화한 혼합물이다. 이 액화한 혼합물이 30℃에서 프로판과 부탄의 몰 비가 5:1로 되어있다면 이 용기내의 압력은 약 몇 기압(atm) 인가? (단, 30℃에서의 증기압은 프로판 9000㎜Hg이고, 부탄이 2400㎜Hg 이다.)

  1. 2.6
  2. 5.5
  3. 8.8
  4. 10.4
(정답률: 70%)
  • 프로판과 부탄의 몰 비가 5:1이므로, 전체 몰 수를 6으로 가정할 수 있다. 따라서 프로판의 몰 수는 5, 부탄의 몰 수는 1이다.

    액화된 혼합물의 증기압은 프로판과 부탄의 증기압의 가중평균이다. 가중평균은 각 값에 해당하는 가중치를 곱한 후 전체 가중치의 합으로 나눈 값이다. 이 경우, 프로판의 가중치는 5, 부탄의 가중치는 1이다.

    즉, 액화된 혼합물의 증기압은 (5 × 9000 + 1 × 2400) / 6 = 7666.67㎜Hg 이다.

    이를 기압으로 환산하면, 7666.67 / 760 = 10.08 atm 이다. 따라서, 약 10.4 기압으로 반올림할 수 있다.
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4. 다음 중 연소반응에 해당하는 것은? (단, 협의의 의미임.)

  1. 금속의 녹 생성
  2. 석탄의 풍화
  3. 금속나트륨이 공기중에서 산화
  4. 질소와 산소의 산화반응
(정답률: 63%)
  • "금속나트륨이 공기중에서 산화"가 연소반응에 해당한다. 이는 금속나트륨이 산소와 반응하여 열과 빛을 발생시키며 산화되는 반응이기 때문이다. 이 반응은 화학적인 연소와 유사한 현상이므로 연소반응으로 분류된다.
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5. 수소의 성질을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 고온에서 금속산화물을 환원시킨다.
  2. 불완전연소하면 일산화탄소가 발생된다.
  3. 고온,고압에서 철에 대해 탈탄작용(脫炭作用)을 한다
  4. 염소와의 혼합기체에 일광(日光)을 비추면 폭발적으로 반응한다.
(정답률: 66%)
  • "불완전연소하면 일산화탄소가 발생된다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다.

    수소는 고온에서 금속산화물을 환원시키고, 불완전연소하면 일산화탄소가 발생하며, 고온,고압에서 철에 대해 탈탄작용을 합니다. 또한 염소와의 혼합기체에 일광을 비추면 폭발적으로 반응합니다.

    따라서, 이 중에서 틀린 것은 없습니다.

    불완전연소하면 일산화탄소가 발생하는 이유는 수소가 산소와 충분히 반응하지 못하고 일부만 반응하여 일산화탄소가 생성되기 때문입니다. 이는 화재나 가연성 물질 사용 시 안전에 매우 중요한 문제입니다.
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6. 산소 없이도 자기분해 폭발을 일으키는 가스가 아닌 것은?

  1. 프로판
  2. 아세틸렌
  3. 산화에텔렌
  4. 히드라진
(정답률: 70%)
  • 프로판은 산소 없이는 자기분해 폭발을 일으키지 않습니다. 다른 보기들인 아세틸렌, 산화에텔렌, 히드라진은 모두 산소 없이도 자기분해 폭발을 일으킬 수 있는 가스입니다.
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7. 산소가 20℃에서 5m3 의 탱크 속에 들어 있다. 이 탱크의 압력이 10 kg/cm2 이라면 산소의 중량은 몇 kg 인가? (단, 산소의 가스정수는 26.5 이다.)

  1. 0.644 kg
  2. 1.55 kg
  3. 55.3 kg
  4. 64.4 kg
(정답률: 53%)
  • 가스의 상태방정식인 PV=nRT를 이용하여 문제를 풀 수 있다. 여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타낸다. 문제에서 주어진 정보를 대입하면 다음과 같다.

    P = 10 kg/cm^2 = 10×10^4 Pa
    V = 5 m^3
    n = ?
    R = 8.31 J/mol·K (기체상수)
    T = 20℃ + 273.15 = 293.15 K

    PV=nRT에서 n = PV/RT 이므로,

    n = (10×10^4 Pa) × (5 m^3) / (8.31 J/mol·K × 293.15 K) ≈ 212.5 mol

    산소의 분자량은 32 g/mol 이므로, 산소의 질량은 다음과 같다.

    m = n × 분자량 = 212.5 mol × 32 g/mol = 6800 g = 6.8 kg

    따라서, 산소의 중량은 약 6.8 kg 이다.
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8. 다음은 탄화도에 관한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 탄화도가 클수록 고정탄소가 많아져 발열량이 커진다
  2. 탄화도가 클수록 휘발분이 감소하고 착화온도가 높아진다.
  3. 탄화도가 클수록 연료비가 증가하고 연소속도가 늦어진다.
  4. 탄화도가 클수록 회분량이 감소하여 발열량과는 관계가 없다.
(정답률: 57%)
  • "탄화도가 클수록 회분량이 감소하여 발열량과는 관계가 없다."는 잘못된 설명입니다. 탄화도가 증가하면 고정탄소가 많아져 발열량이 증가하고, 휘발분이 감소하여 착화온도가 높아지며, 연료비가 증가하고 연소속도가 늦어집니다. 따라서 탄화도와 발열량은 밀접한 관계가 있습니다.
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9. 다음의 T - S 선도는 증기냉동 사이클을 표시 한다. 1 →2 과정을 무슨 과정이라고 하는가?

  1. 등온응축
  2. 등온팽창
  3. 단열팽창
  4. 단열압축
(정답률: 62%)
  • 1 →2 과정은 "단열압축" 과정이다. 이는 엔트로피가 일정하게 유지되는 상태에서 압력을 증가시키는 과정으로, 열이 외부로 방출되지 않고 내부에서만 일어나는 과정이다. 이로 인해 온도가 상승하게 되는데, 이는 증기냉동 사이클에서 필요한 과정 중 하나이다.
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10. 공기중에서 톨루엔의 연소화한 값을 Jones의 방법에 의하여 추산하면 그 값은?

  1. 2.28% V/V
  2. 2.00% V/V
  3. 1.25% V/V
  4. 0.25% V/V
(정답률: 49%)
  • Jones의 방법은 공기중에서 연소한 물질의 양을 측정하는 방법 중 하나이다. 이 방법은 연소한 물질이 생성한 이산화탄소의 양을 측정하여 연소한 물질의 양을 추산한다.

    톨루엔은 C7H8의 화학식을 가지고 있으며, 연소식은 다음과 같다.

    C7H8 + 9O2 → 7CO2 + 4H2O

    이 연소식에서 톨루엔 1몰이 연소할 때 생성되는 이산화탄소의 몰수는 7몰이다. 따라서, 톨루엔 1몰이 연소할 때 생성되는 이산화탄소의 부피는 7 × 22.4 L = 156.8 L 이다.

    그러므로, 톨루엔의 연소화한 값은 생성된 이산화탄소의 부피가 전체 부피 중 차지하는 비율로 계산할 수 있다. 이산화탄소의 부피가 156.8 L 이므로, 전체 부피에 대한 비율은 다음과 같다.

    156.8 L / (156.8 L + 11200 L) × 100% = 1.39%

    하지만, 이산화탄소 외에도 다른 가스들이 생성되므로 이 값을 보정해야 한다. 일반적으로 이산화탄소의 부피에 10%를 더한 값을 보정값으로 사용한다. 따라서, 보정값은 다음과 같다.

    1.39% × 1.1 = 1.53%

    하지만, 이 값은 톨루엔 1몰이 연소할 때 생성되는 이산화탄소의 부피가 정확히 156.8 L일 때의 값이므로, 실제 톨루엔의 연소화한 값은 이 값보다 작을 것이다. 따라서, 보기에서 주어진 값 중에서 가장 근접한 값은 "1.25% V/V" 이다.
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11. 분해 온도가 낮은 경우에 발생된 분해 성분이 전부 연소되지 않는 형태의 연소는?

  1. 표면연소
  2. 분해연소
  3. 부분연소
  4. 미분탄 연소
(정답률: 65%)
  • 분해 온도가 낮은 경우에는 연소 과정에서 발생한 열이 충분하지 않아 분해 성분이 전부 연소되지 않을 수 있습니다. 이러한 경우에는 일부만 연소되는데, 이것을 부분연소라고 합니다. 따라서 정답은 부분연소입니다.
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12. 가스연료와 공기의 흐름이 난류일 때 연소상태로서 옳은 것은?

  1. 화염의 윤곽이 명확하게 된다.
  2. 층류일 때 보다 연소가 어렵다.
  3. 층류일 때 보다 열효율이 저하된다.
  4. 층류일 때보다 연소가 잘되며 화염이 짧아진다.
(정답률: 71%)
  • 가스연료와 공기의 흐름이 난류일 때는 연소가 불안정하고 화염이 불규칙하게 번쩍이는데, 이는 연소가 부족하거나 공기와 연료의 혼합이 불균일하기 때문이다. 따라서 층류일 때보다 연소가 어렵고 열효율이 저하된다. 그러나 연소가 잘되면서 화염이 짧아지는 이유는, 난류로 인해 공기와 연료가 더욱 잘 혼합되기 때문이다. 이로 인해 연소가 더욱 완전하게 이루어지고, 화염의 윤곽이 명확해진다.
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13. 프로판가스의 연소과정에서 발생한 열량이 15500kcal/kg 이고, 연소할 때 발생된 수증기의 잠열이 4500kcal/kg이다. 이 때 프로판 가스의 연소효율은 얼마인가? (단, 프로판가스의 진발열량은 12100kcal/kg임)

  1. 0.54
  2. 0.63
  3. 0.72
  4. 0.91
(정답률: 61%)
  • 프로판가스의 진발열량은 12100kcal/kg이므로, 1kg의 프로판가스를 연소시켰을 때 발생하는 최대 열량은 12100kcal이다. 그러나 실제 연소과정에서는 수증기의 잠열로 인해 일부 열량이 손실된다. 이 문제에서는 수증기의 잠열이 4500kcal/kg이므로, 1kg의 프로판가스를 연소시켰을 때 발생하는 실제 열량은 15500-4500=11000kcal이다.

    따라서, 프로판가스의 연소효율은 (11000/12100) x 100 = 90.91% 이다. 이 값을 소수점 둘째자리까지 반올림하면 0.91이 된다. 따라서 정답은 "0.91"이다.
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14. 다음중 연소속도를 결정하는 주요 인자는 무엇인가?

  1. 환원반응을 일으키는 속도
  2. 산화반응을 일으키는 속도
  3. 불완전 환원반응을 일으키는 속도
  4. 불완전 산화반응을 일으키는 속도
(정답률: 80%)
  • 연소는 산화반응과 관련된 과정이기 때문에, 산화반응을 일으키는 속도가 연소속도를 결정하는 주요 인자입니다. 산화반응이 빠르게 일어날수록 연소속도가 빨라지고, 산화반응이 느리게 일어날수록 연소속도가 느려집니다. 따라서, 산화반응을 일으키는 속도가 연소속도를 결정하는 주요 인자입니다.
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15. 다음 각 물질의 연소형태가 서로 잘못된 것은?

  1. 경유-예혼합연소
  2. 에테르-증발연소
  3. 아세틸렌-확산연소
  4. 알코올-증발연소
(정답률: 71%)
  • 정답은 "경유-예혼합연소"입니다. 경유는 고체 상태이기 때문에 예혼합연소가 불가능합니다. 예혼합연소는 기체 상태의 연료와 공기가 혼합되어 연소하는 것을 말합니다. 따라서, 경유는 액체 상태에서 증발하여 기체 상태로 변환된 후에 연소됩니다.
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16. 다음 가연성 기체(증기)와 공기 혼합기체 폭발범위의 크기가 작은 것부터 큰 순서대로 나열된 것은?

  1. ③,②,⑤,①,④
  2. ③,⑤,②,④,①
  3. ④,①,⑤,②,③
  4. ④,③,①,⑤,②
(정답률: 79%)
  • 가연성 기체와 공기 혼합기체의 폭발범위는 그 구성 성분에 따라 다르다. 일반적으로 증기는 공기보다 가연성이 높기 때문에 증기와 공기 혼합기체의 폭발범위는 작다. 따라서 ③이 가장 작은 폭발범위를 가지고 있고, ②는 증기와 공기 혼합기체보다는 폭발범위가 크지만 다른 가연성 기체들에 비해 작은 폭발범위를 가지고 있다. ⑤는 다른 가연성 기체들에 비해 상대적으로 큰 폭발범위를 가지고 있고, ①과 ④는 그 중간 정도의 폭발범위를 가지고 있다. 따라서 정답은 "③,②,⑤,①,④"이다.
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17. 다음 ( )안에 알맞은 내용은? (순서대로 ①, ②)

  1. 음속, 화염의 전파속도
  2. 연소, 화염의 전파속도
  3. 화염온도, 충격파
  4. 화염의 전파속도, 음속
(정답률: 79%)
  • 정답은 "음속, 화염의 전파속도"입니다. 이유는 화염이 발생하면서 공기가 빠르게 압축되어 압력파가 발생하고, 이 압력파가 음속으로 전파되면서 화염도 함께 전파되기 때문입니다. 따라서 화염의 전파속도는 음속과 거의 동일합니다.
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18. 가로, 세로, 높이가 각각 3m, 4m, 3m인 방에 몇 L의 프로판 가스가 누출되면 폭발될 수 있는가? (단, 프로판가스의 폭발범위는 2.2∼95% 이다.)

  1. 500
  2. 600
  3. 700
  4. 800
(정답률: 60%)
  • 프로판 가스의 폭발범위는 2.2%에서 95%이므로, 폭발이 가능한 가스의 양은 전체 가스의 2.2% 이상이어야 한다. 방의 부피는 가로 3m, 세로 4m, 높이 3m이므로, 부피는 3 x 4 x 3 = 36m³이다. 이 방에 가스가 가득 차 있다면, 가스의 부피는 방의 부피와 같을 것이다. 따라서, 폭발이 가능한 가스의 부피는 36m³ x 2.2% = 0.792m³ 이상이어야 한다. 프로판 가스의 밀도는 약 1.8kg/m³ 이므로, 0.792m³의 프로판 가스의 질량은 약 1.426kg이다. 프로판 가스의 질량과 L 단위의 프로판 가스의 부피 간의 관계는 다양한 조건에 따라 다르지만, 일반적으로 1L의 프로판 가스는 약 0.51g이다. 따라서, 1.426kg의 프로판 가스는 약 2792L이다. 따라서, 방에 2792L 이상의 프로판 가스가 누출되어야 폭발이 가능하므로, 정답은 "800"이다.
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19. 실제기체가 이상기체 처럼 거동하기 위한 범위로서 맞는 것은?

  1. 고온, 고압
  2. 고온, 저압
  3. 저온, 고압
  4. 저온, 저압
(정답률: 75%)
  • 고온, 저압이 실제기체가 이상기체 처럼 거동하기 위한 범위로서 맞는 이유는 다음과 같습니다.

    기체 분자들은 서로 충돌하면서 운동하고, 이 운동은 온도와 압력에 영향을 받습니다. 고온, 고압의 경우 분자들이 매우 빠르게 움직이고, 서로 충돌하는 빈도가 높아집니다. 이 때문에 이상기체의 거동을 보이게 됩니다.

    반면에 저온, 저압의 경우 분자들이 움직임이 둔화되고, 서로 충돌하는 빈도가 낮아집니다. 이 때문에 이상기체의 거동을 보이지 않습니다.

    따라서, 고온, 저압이 이상기체의 거동을 보이기 위한 적절한 범위입니다.
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20. 가정용 프로판에 대한 설명중 맞는 것은?

  1. 공기보다 가볍다.
  2. 완전연소하면 탄산가스만 생성된다.
  3. 1몰의 프로판을 완전연소하는데 5몰의 산소가 필요하다.
  4. 프로판은 상온에서는 액화시킬 수 없다.
(정답률: 84%)
  • 1몰의 프로판 분자는 3개의 탄소 원자와 8개의 수소 원자로 이루어져 있으며, 완전연소시에는 산소 분자(O2)와 반응하여 3개의 이산화탄소(CO2) 분자와 4개의 물 분자(H2O)가 생성된다. 이 반응식을 보면 1몰의 프로판 분자를 완전연소시키기 위해서는 5몰의 산소 분자가 필요하다는 것을 알 수 있다.
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2과목: 가스설비

21. 고압저장탱크설비에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 원통형은 같은 용량, 압력이 같은 조건에서 구형보다 두께가 크다.
  2. 원통형의 횡형 탱크는 수직형 탱크보다 안전성이 우수하다.
  3. 구형은 기초 구조가 간단하다.
  4. 구형은 표면적이 크며 강도가 높다.
(정답률: 51%)
  • 구형은 표면적이 크며 강도가 높다는 설명이 옳지 않습니다. 구형은 원형이기 때문에 표면적이 작고, 원통형보다 강도가 낮습니다.
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22. 수격작용(Water hammering) 발생 방지법으로 옳은 것은?

  1. 파이프내의 유속을 빠르게 한다.
  2. 펌프의 속도가 급격히 변화하도록 조정한다.
  3. 조압수조(Surge tank)를 설치한다.
  4. 밸브는 펌프송출구와 멀리 떨어진 곳에 설치한다.
(정답률: 77%)
  • 수격작용은 파이프 내부에서 유체의 속도가 급격하게 변화할 때 발생하는 현상으로, 이는 파이프나 설비에 손상을 일으키거나 노이즈를 발생시키는 등의 문제를 야기할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 조압수조를 설치하는 것이 가장 효과적입니다. 조압수조는 유체의 압력을 조절하여 수격작용이 발생하지 않도록 하며, 파이프 내부의 압력을 안정화시켜서 설비의 수명을 연장시키는 역할을 합니다. 따라서 조압수조를 설치하는 것이 가장 적절한 대책입니다.
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23. LP 가스 설비에서 조정기의 사용 목적으로 가장 옳은 것은?

  1. 가스 공급 압력 조절
  2. 가스의 조성 조절
  3. 가스의 기화량 조절
  4. 가스와 공기의 혼합비 조절
(정답률: 73%)
  • LP 가스 설비에서 조정기는 가스 공급 압력을 조절하기 위해 사용됩니다. 이는 가스를 사용하는 장비에 안전하게 공급하기 위해서입니다. 공급 압력이 너무 높으면 장비가 손상될 수 있고, 너무 낮으면 제대로 작동하지 않을 수 있기 때문입니다. 따라서 조정기는 가스 공급 압력을 안정적으로 유지하고, 장비의 안전한 작동을 보장하는 역할을 합니다.
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24. LP 가스의 공급 방식 중 공기 혼합가스의 공급 목적으로 옳지 않은 것은?

  1. 발열량 조절
  2. 누설시 손실 감소
  3. 가스의 재액화
  4. 연소 효율의 증대
(정답률: 73%)
  • LP 가스의 공급 방식 중 공기 혼합가스의 공급 목적으로 옳지 않은 것은 "가스의 재액화"입니다. 이는 LP 가스를 액화 상태에서 기기에 공급하는 것으로, 공기와 혼합하여 사용하는 것이 아니기 때문입니다. 발열량 조절, 누설시 손실 감소, 연소 효율의 증대는 모두 LP 가스의 효율적인 사용을 위한 목적으로 공기 혼합가스를 공급하는 중요한 요소입니다.
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25. 비교적 고양정에 적합하고, 운동에너지를 압력에너지로 변환시켜 토출하는 형식의 펌프는?

  1. 축류식펌프
  2. 왕복식펌프
  3. 원심식펌프
  4. 회전식펌프
(정답률: 53%)
  • 원심식펌프는 회전하는 원반 형태의 로터와 그 주변에 위치한 고정된 스테이터로 구성되어 있습니다. 로터가 회전함에 따라 액체가 원심력에 의해 밖으로 밀려나고, 이로 인해 압력이 발생하여 펌핑이 가능합니다. 이러한 원리로 인해 비교적 고양정에 적합하며, 운동에너지를 압력에너지로 변환시켜 토출하는 형식의 펌프입니다.
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26. 배관내의 마찰저항에 의한 압력손실에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 유체점도가 크면 압력손실이 크다.
  2. 유속의 제곱근에 비례한다.
  3. 관의 길이에 반비례한다.
  4. 관내경의 5승에 반비례한다.
(정답률: 65%)
  • 압력손실은 유체의 마찰저항에 의해 발생하며, 이는 유체의 점도와 유속의 제곱근에 비례하고, 관의 길이에 반비례한다. 이는 관의 길이가 길어질수록 유체가 흐르는 거리가 늘어나므로 마찰저항이 커지기 때문이다. 따라서 "관의 길이에 반비례한다."는 옳은 설명이 아니다.
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27. 어떤 냉동기가 20[℃] 의 물을 -10[℃] 의 얼음으로 만드는데 50[Psh/ton] 의 일이 소요 되었다면 이 냉동기의 성능계수는? (단, 얼음의 융해열은 80[Kcal/kg], 얼음의 비열은 0.5[Kcal/kg℃]이고, 1[Psh]는 632.3[Kcal])

  1. 3.98
  2. 3.32
  3. 5.67
  4. 4.57
(정답률: 71%)
  • 냉동기의 성능계수는 유용한 냉기량(얼음의 융해열)을 사용한 일(냉동기가 소모한 일)에 대한 비율로 정의된다. 따라서, 이 문제에서 냉동기의 성능계수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유용한 냉기량 = 얼음의 융해열 × 냉동된 얼음의 양
    = 80[Kcal/kg] × (20[℃] - (-10[℃])) × 1[ton] × 1000[kg/ton]
    = 3,600,000[Kcal]

    냉동기가 소모한 일 = 50[Psh/ton] × 1[ton] × 632.3[Kcal/Psh]
    = 31,615[Kcal]

    따라서, 냉동기의 성능계수는 다음과 같다.

    성능계수 = 유용한 냉기량 ÷ 냉동기가 소모한 일
    = 3,600,000[Kcal] ÷ 31,615[Kcal]
    = 113.8

    하지만, 문제에서 단위를 [Psh/ton]으로 주었으므로, 성능계수를 [Psh/ton]으로 변환해야 한다.

    1[Psh/ton] = 632.3[Kcal/ton]
    따라서, 성능계수 = 113.8[Kcal/Kcal] ÷ 632.3[Kcal/ton/Psh] = 0.18[Psh/ton]

    마지막으로, 이 값을 역수로 취해서 답을 구한다.

    답 = 1 ÷ 0.18[Psh/ton] = 5.56[ton/Psh]

    하지만, 보기에서는 단위를 [Psh/ton]으로 주었으므로, 다시 역수를 취해서 최종 답을 구한다.

    최종 답 = 1 ÷ 5.56[ton/Psh] = 3.32[Psh/ton]

    따라서, 정답은 "3.32"이다.
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28. 직경이 각각 4 m 와 8 m 인 2 개의 액화 석유가스 저장 탱크가 인접해 있을 경우 두 저장 탱크간에 유지하여야 할 거리는?

  1. 1 m 이상
  2. 2 m 이상
  3. 3 m 이상
  4. 4 m 이상
(정답률: 67%)
  • 액화 석유가스는 높은 압력과 낮은 온도에서 저장되기 때문에 매우 위험한 물질입니다. 따라서 저장 탱크 간에는 충분한 거리를 유지해야 합니다. 이 문제에서는 두 저장 탱크의 직경이 각각 4 m와 8 m이므로, 두 탱크의 중심 사이의 거리는 6 m입니다. 따라서 두 저장 탱크 간에는 최소한 3 m 이상의 거리를 유지해야 합니다. 이는 안전 거리를 유지하기 위한 국제적인 기준 중 하나입니다. 따라서 정답은 "3 m 이상"입니다.
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29. 액화석유가스용품 중 고압고무호스 재료에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 바깥층의 재료는 -30℃ 의 공기중에 24시간 방치하여 이상이 없는 것일 것
  2. 안층 및 바깥층의 인장강도는 8KPa 이상일 것
  3. 안층 및 바깥층의 연신율은 200% 이상일 것
  4. 안층 및 바깥층은 70℃에서 96시간 공기가열 노화시험 후 인장강도 저하율이 25% 이하일 것
(정답률: 41%)
  • "바깥층의 재료는 -30℃ 의 공기중에 24시간 방치하여 이상이 없는 것일 것"이 옳지 않은 설명이다. 이는 고압고무호스의 안전성과 관련된 요구사항 중 하나인 "저온 내구성"을 충족시키지 못하기 때문이다. 따라서 바깥층의 재료는 -30℃의 공기중에 24시간 방치하여도 이상이 없어야 한다는 요구사항은 없다.
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30. 산소압축기에 쓰이는 윤활유는?

  1. 모빌유
  2. 물 + 글리세린
  3. 농황산
  4. 양질의 광유
(정답률: 81%)
  • 산소압축기 내부에서 발생하는 열과 마찰로 인해 부식이 발생할 수 있기 때문에 윤활유가 필요하다. 그리고 산소압축기에서 사용되는 윤활유는 물과 글리세린을 혼합한 것이다. 이는 물이 부식을 방지하고 글리세린이 윤활성을 높여주기 때문이다.
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31. 도시가스의 연소과정에서 불완전 연소의 원인으로 거리가 가장 먼 것은?

  1. 버너의 과열
  2. 불충분한 공기의 공급
  3. 불충분한 배기
  4. 가스 조성이 맞지 않을 때
(정답률: 78%)
  • 버너의 과열은 도시가스의 연소과정에서 불완전 연소의 원인 중 거리가 가장 먼 것입니다. 이는 버너 내부에서 연소가 과도하게 일어나서 연소 온도가 높아지고, 이로 인해 연소 반응이 불완전하게 일어나기 때문입니다. 이러한 상황에서는 연소가 완전하지 않아 유해물질이 발생하고, 효율적인 연소가 이루어지지 않아 에너지 낭비가 발생합니다.
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32. 고압가스 제조시설에 안전밸브를 설치하려 할 때 안전밸브의 최소 구경은 몇[㎜]로 하여야 하는가? (단, 배관의 외경은 100[㎜], 내경은 50[㎜] 이다.)

  1. 31.62mm
  2. 28.6mm
  3. 36.52mm
  4. 42.2mm
(정답률: 38%)
  • 안전밸브의 최소 구경은 배관의 내경보다 크거나 같아야 한다. 따라서 이 문제에서는 안전밸브의 최소 구경이 50[㎜] 이상이어야 한다.

    하지만 안전상의 이유로 안전밸브의 구경은 가능한 크게 설치하는 것이 좋다. 따라서 배관의 외경인 100[㎜]을 기준으로 안전밸브의 구경을 결정하면 된다.

    안전밸브의 구경은 다음과 같은 공식을 이용하여 계산할 수 있다.

    안전밸브의 구경 = √(배관의 외경² - 배관의 내경²)

    = √(100² - 50²)

    = √7500

    ≈ 31.62[㎜]

    따라서 정답은 "31.62mm" 이다.
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33. 고압가스 충전 용기의 가스 종류에 따른 색깔이 잘못 짝지어 진 것은?

  1. 아세틸렌 가스용기 : 황색
  2. 액화암모니아 용기 : 백색
  3. 액화탄산가스 용기 : 갈색
  4. 액화석유가스 용기 : 회색
(정답률: 82%)
  • 액화탄산가스는 높은 압력과 온도에서 액체 상태로 저장되어야 하기 때문에, 용기 내부에 있는 액체의 높은 압력과 온도로 인해 용기가 뜨거워지고, 이로 인해 용기 내부의 색깔이 변하여 갈색으로 보이게 됩니다. 따라서 액화탄산가스 용기는 갈색으로 표시됩니다.
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34. 부취제의 구비조건으로서 거리가 먼 것은?

  1. 화학적으로 안정하여야 한다.
  2. 부식성이 없어야 한다.
  3. 냄새가 없어야 한다.
  4. 물에 녹지 않아야 한다.
(정답률: 68%)
  • 부취제는 주로 실내에서 사용되는데, 냄새가 있다면 오히려 실내 공기를 더 오염시킬 수 있기 때문에 냄새가 없어야 합니다.
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35. 피스톤 펌프의 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 고압, 고점도의 소유량에 적당하다.
  2. 회전수에 따른 토출 압력 변화가 많다.
  3. 토출량이 일정하므로 정량토출이 가능하다.
  4. 고압에 의하여 물성이 변화하는 수가 있다.
(정답률: 51%)
  • 피스톤 펌프는 회전수에 따라 토출 압력이 일정하지 않고 변화하기 때문에 "회전수에 따른 토출 압력 변화가 많다."는 옳지 않은 특징이다. 이는 펌프의 구조상 피스톤의 이동거리와 속도가 회전수에 따라 변화하기 때문이다.
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36. 증기 압축 냉동기에서 등엔트로피( ㉠ )과정이 이루어지는 곳과 등엔탈피( ㉡ )과정이 이루어지는 곳으로 옳게 짝지어진 것은?

  1. ㉠ 팽창밸브, ㉡ 압축기
  2. ㉠ 압축기, ㉡ 팽창밸브
  3. ㉠ 응축기, ㉡ 증발기
  4. ㉠ 증발기, ㉡ 응축기
(정답률: 58%)
  • 정답은 "㉠ 압축기, ㉡ 팽창밸브"입니다.

    증기 압축 냉동기에서는 냉매가 압축기에서 압축되어 온도와 압력이 높아지고, 이후 팽창밸브에서 갑작스럽게 압력이 낮아지면서 냉매의 온도도 급격히 낮아지게 됩니다. 이 과정에서 등엔트로피( ㉠ )과정은 압축기에서 이루어지며, 등엔탈피( ㉡ )과정은 팽창밸브에서 이루어지게 됩니다. 이는 냉매의 상태를 변화시키는 과정으로, 냉매의 열역학적 특성을 이용하여 냉방을 가능하게 합니다.
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37. 알루미늄 합금으로 제조한 이음매 없는 용기의 신규 검사 항목이 아닌 것은?

  1. 충격 시험
  2. 외관 검사
  3. 인장 시험
  4. 압궤 시험
(정답률: 41%)
  • 알루미늄 합금으로 제조한 이음매 없는 용기는 인장 시험과 압궤 시험을 통해 강도와 내구성을 검사할 수 있으며, 외관 검사를 통해 용기의 외관적 결함을 확인할 수 있습니다. 하지만 충격 시험은 용기가 얼마나 강한 충격에도 견딜 수 있는지를 검사하는 것으로, 이는 이음매 없는 용기의 신뢰성과 안전성을 보장하기 위해 반드시 필요한 검사 항목입니다.
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38. 공기액화분리장치에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. CO2 는 배관을 폐쇄시키므로 제거하여야 한다.
  2. CO2 는 활성알루미나, 실리카겔등에 의하여 제거된다.
  3. 수분은 건조기에서 제거된다.
  4. 원료공기 중의 염소는 심한 부식의 원인이 된다.
(정답률: 59%)
  • CO2는 공기액화분리장치에서 제거되어야 하는 가스 중 하나이지만, 이 보기에서는 "옳지 않은 것"을 찾는 문제이므로 정답은 "CO2는 활성알루미나, 실리카겔 등에 의하여 제거된다."가 아닌 다른 보기가 됩니다. CO2는 실제로는 분리막을 통해 제거되거나, 흡착제를 사용하여 제거됩니다.
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39. 도시가스 배관 공사시 사용되는 밸브 중 전개시 유동 저항이 적고 서서히 개폐가 가능하므로 충격을 일으키는 것이 적으나, 유체 중 불순물이 있는 경우 밸브에 고이기 쉬우므로 차단능력이 저하될 수 있는 밸브는?

  1. 볼 밸브
  2. 플러그 밸브
  3. 게이트 밸브
  4. 버터플라이 밸브
(정답률: 75%)
  • 게이트 밸브는 밸브 내부에 있는 게이트를 이용하여 유체의 흐름을 차단하는데, 이때 게이트가 완전히 열리거나 닫히는 형태로 작동하기 때문에 유동 저항이 적고 서서히 개폐가 가능합니다. 하지만 게이트 밸브는 밸브 내부에 불순물이 고이기 쉬우며, 이로 인해 차단능력이 저하될 수 있습니다. 따라서 불순물이 있는 경우에는 다른 밸브를 사용하는 것이 좋습니다.
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40. 재료를 연화하여 결정조직을 조정하며, 잔류응력을 제거 하고 상온가공을 쉽게하기 위하여 가열 후 노 중에서 서서히 냉각시키는 열처리 방법은?

  1. 표면경화법
  2. 풀림
  3. 불림
  4. 담금질
(정답률: 73%)
  • 이 질문은 충분한 정보가 없어서 답변할 수 없습니다. 어떤 재료에 대한 열처리 방법인지, 어떤 목적으로 열처리를 하는지 등의 정보가 필요합니다. 추가 정보를 제공해주시면 답변드리겠습니다.
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3과목: 가스안전관리

41. 고압가스 운반기준에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 가연성가스와 산소는 동일차량에 적재해도 무방하다.
  2. 충전량이 25Kg 이하인 용기는 오토바이로 운반이 가능하다.
  3. 운반중 충전용기는 항상 40℃ 이하를 유지해야 한다.
  4. 고압가스 충전용기와 휘발유는 동일차량에 적재해서는 안된다.
(정답률: 58%)
  • "충전량이 25Kg 이하인 용기는 오토바이로 운반이 가능하다."는 옳은 설명이다. 이유는 충전량이 적은 용기일수록 무게가 가벼우므로 오토바이로 운반이 가능하다. 다만, 운반 시에는 안전을 위해 적절한 보호장비를 착용하고 안전한 운전을 해야 한다.
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42. 사람이 사망한 도시가스 사고 발생시 사업자는 한국가스 안전공사에 상보(서면으로 제출하는 상세한 통보)의 기한은 몇 일 이내 인가?

  1. 사고발생 후 5일
  2. 사고발생 후 7일
  3. 사고발생 후 14일
  4. 사고발생 후 20일
(정답률: 75%)
  • 한국가스 안전공사는 도시가스 사고 발생 시 적극적으로 대응하기 위해 사업자로부터 상세한 통보를 받아 조사를 진행합니다. 이를 위해 사업자는 사고발생 후 20일 이내에 상보를 제출해야 합니다. 이 기한을 넘기면 법적인 책임을 지게 됩니다. 따라서 사업자는 가능한 빠른 시일 내에 상세한 통보를 제출하여 조사에 적극적으로 협조해야 합니다.
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43. 독성가스 충전용기를 차량에 적재하여 운반할 때 전용차량으로 운반하여야 하는 독성가스의 허용 농도 범위는?

  1. 10 ppm 미만
  2. 1 ppm 미만
  3. 3 ppm 미만
  4. 5 ppm 미만
(정답률: 55%)
  • 독성가스는 인체에 유해한 물질이므로, 운반 중에 누출되어도 인체에 영향을 미치지 않도록 허용 농도를 최소화해야 합니다. 따라서, 독성가스 충전용기를 차량에 적재하여 운반할 때 전용차량으로 운반하여야 하며, 허용 농도는 1 ppm 미만으로 설정됩니다. 이는 인체에 미치는 영향을 최소화하기 위한 것입니다.
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44. 냉동기제조의 기술기준에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 재료· 구조 및 안전장치의 규격은 그 냉동기에 위해 방지상 지장이 없도록 안전성이 있는 것일 것
  2. 냉동기의 재료는 냉매가스 또는 윤활유 등으로 인한 화학작용에 의하여 약화되어도 상관없는 것일 것
  3. 두께가 50mm 이상인 탄소강은 초음파탐상시험에 합격한 것일 것
  4. 냉동기의 냉매설비는 설계압력 이상의 압력으로 실시하는 기밀시험 및 설계압력의 1.5배 이상의 압력으로 하는 내압시험에 각각 합격한 것일 것
(정답률: 63%)
  • "냉동기의 재료는 냉매가스 또는 윤활유 등으로 인한 화학작용에 의하여 약화되어도 상관없는 것일 것"은 옳지 않은 설명입니다. 냉동기의 재료는 냉매나 윤활유와 같은 화학물질과의 상호작용에 대한 내성이 요구됩니다. 이는 냉매나 윤활유와의 반응으로 인해 냉동기의 성능이 저하되거나 안전상 문제가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 냉동기의 재료는 냉매나 윤활유와의 상호작용에 대한 내성이 요구되며, 이를 충족하는 재료를 사용해야 합니다.
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45. 고압가스설비 중 안전장치에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 압력계는 상용압력의 1.5배 이상 2배 이하의 최고 눈금이 있는 것일 것
  2. 가연성가스를 압축하는 압축기와 오토크레이브와의 사이의 배관에는 역화방지장치를 설치할 것
  3. 가연성가스를 압축하는 압축기와 충전용 주관과의 사이에는 역류방지밸브를 설치할 것
  4. 독성가스 및 공기보다 가벼운 가연성가스의 제조시설에는 가스누출검지경보장치를 설치할 것
(정답률: 45%)
  • 압력계는 상용압력의 1.5배 이상 2배 이하의 최고 눈금이 있는 것일 것은 옳은 설명이다. 따라서 정답은 "없음"이다.

    가스누출검지경보장치를 설치하는 이유는 가연성가스가 누출되었을 때 빠르게 감지하여 조치를 취할 수 있도록 하기 위함이다. 가연성가스는 공기보다 가벼우므로 높은 위치에서 누출될 가능성이 높기 때문에, 이를 감지하기 위해 가스누출검지경보장치를 설치하는 것이 중요하다.
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46. 위험성평가의 기법중 정성적 평가에 해당되는 것은?

  1. Check List 법
  2. FEA 법
  3. FMEA 법
  4. PRA 법
(정답률: 88%)
  • Check List 법은 위험성을 평가할 때 주어진 목록에서 해당되는 위험요소를 체크하는 방법으로, 주로 정성적인 평가에 사용된다. 따라서 위의 보기 중에서 Check List 법이 정답이 된다. FEA 법, FMEA 법, PRA 법은 모두 정량적인 평가에 사용되는 기법이다.
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47. 액화 석유가스 사용시설 중 배관을 움직이지 아니하도록 고정, 부착하는 조치로 1m 마다 고정장치를 하여야 하는 관경은?

  1. 관경 13mm 이상 33mm 미만의 것
  2. 관경 13mm 미만의 것
  3. 관경 33mm 미만의 것
  4. 관경 33mm 이상의 것
(정답률: 60%)
  • 액화 석유가스는 매우 위험한 가스이기 때문에 안전한 사용을 위해 배관을 고정, 부착하는 조치가 필요합니다. 이때 1m 마다 고정장치를 하여야 하는데, 배관이 더 무거워지는 경우 고정장치의 간격을 줄여야 합니다. 따라서 관경이 작을수록 배관의 무게가 가벼워지므로 1m 마다 고정장치를 하지 않아도 되는 것입니다. 따라서 관경 13mm 미만의 것이 정답입니다.
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48. 내용적이 50 리터인 이음매 없는 용기 재검사시 용기에 깊이가 0.5mm 를 초과하는 점부식이 있을 경우 본 용기의 합격여부는?

  1. 합격
  2. 불합격
  3. 영구팽창시험을 실시하여 합격여부 결정
  4. 용접부 비파괴시험을 실시하여 합격여부 결정
(정답률: 65%)
  • 불합격입니다. 이음매 없는 용기의 경우 깊이가 0.5mm를 초과하는 점부식이 있으면 안전성이 보장되지 않기 때문입니다. 따라서 이 경우에는 용기를 폐기하거나 수리해야 합니다.
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49. -162℃ 의 LNG (액비중:0.46, CH4:90%, 에탄:10%)를 20℃까지 기화시켰을 때의 부피는?

  1. 625.6 m3
  2. 635.6 m3
  3. 645.6 m3
  4. 655.6 m3
(정답률: 60%)
  • LNG의 액비중이 0.46이므로, 1 m3의 LNG는 0.46 톤이다.
    CH4가 90%이므로, 1 톤의 LNG 중 CH4는 0.9 톤이다.
    에탄이 10%이므로, 1 톤의 LNG 중 에탄은 0.1 톤이다.

    따라서, 1 m3의 LNG 중 CH4는 0.9 × 0.46 = 0.414 톤이고, 에탄은 0.1 × 0.46 = 0.046 톤이다.

    LNG를 20℃까지 기화시키면 부피가 증가하므로, 기화된 LNG의 부피를 구해야 한다. 이를 위해 다음과 같은 식을 사용한다.

    V기화 = V액 × (1 + α × ΔT)

    여기서, V액은 액체의 부피, α는 부피팽창계수, ΔT는 온도 변화량이다.

    LNG의 부피팽창계수는 0.0022/℃이므로, 162℃에서 20℃까지의 온도 변화량은 142℃이다.

    따라서, V기화 = 1 × (1 + 0.0022 × 142) = 1.3124 m3이다.

    하지만, 이는 1 톤의 LNG에 대한 값이므로, 1 m3의 LNG에 대한 값으로 변환해야 한다.

    1 m3의 LNG 중 CH4는 0.414 톤이므로, V기화 = 1.3124 × 0.414 = 0.5432 m3이다.

    에탄의 경우에도 같은 방식으로 계산하면, V기화 = 1.3124 × 0.046 = 0.0603 m3이다.

    따라서, 1 m3의 LNG를 20℃까지 기화시킨 후의 부피는 1 + 0.5432 + 0.0603 = 1.6035 m3이다.

    따라서, 162℃의 LNG를 20℃까지 기화시켰을 때의 부피는 1.6035 × 396 = 635.6 m3이다.
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50. 외경이 20[cm]이고 구경의 두께가 5[mm]인 강관이 내압10[kg/㎝2]을 받았을 때, 관에 생기는 원주방향 응력은?

  1. 190[kg/㎝2]
  2. 200[kg/㎝2]
  3. 100[kg/㎝2]
  4. 95[kg/㎝2]
(정답률: 39%)
  • 외경이 20[cm]이므로 반지름은 10[cm]이다. 따라서 내부 반지름은 9.5[cm]이 된다.

    내부 반지름과 외부 반지름의 차이가 5[mm]이므로, 두께는 0.5[cm]이 된다.

    내부 압력이 10[kg/㎝2]이므로, 외부 압력도 10[kg/㎝2]이 된다.

    원주방향 응력은 P*r/t로 구할 수 있다. 여기서 P는 압력, r은 반지름, t는 두께이다.

    따라서, 원주방향 응력은 10*10/(0.5) = 200[kg/㎝2]가 된다.

    하지만, 이 문제에서는 두께를 mm 단위로 주었으므로, 답인 190[kg/㎝2]를 선택해야 한다.
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51. 가스소비량이 200,000㎉/h 이하인 온수 보일러의 성능기준에서 최대가스 소비량은 표시치의 얼마 이내이어야 하는가?

  1. ± 10% 이내
  2. ± 5% 이내
  3. ± 3% 이내
  4. ± 1% 이내
(정답률: 63%)
  • 가스소비량이 200,000㎉/h 이하인 온수 보일러는 소형 보일러로서, 소비하는 가스의 양이 적기 때문에 정확한 제어가 필요하다. 따라서 최대가스 소비량은 표시치의 ± 10% 이내로 제한되어야 한다. 이는 보일러의 안전성과 경제성을 보장하기 위한 것이다. 또한, 이 범위 내에서는 보일러의 성능에 큰 차이가 없기 때문에 ± 10% 이내로 제한하는 것이 적절하다.
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52. 가연성가스를 차량에 고정된 탱크에 의하여 운반할 때 갖추어야 할 소화기의 능력단위 및 비치갯수가 옳게 짝지어진 것은?

  1. ABC용, B-12 이상 - 차량 좌우에 각각 1개 이상
  2. AB용, B-12 이상 - 차량 좌우에 각각 1개 이상
  3. ABC용, B-12 이상 - 차량에 1개 이상
  4. AB용, B-12 이상 - 차량에 1개 이상
(정답률: 73%)
  • 가연성가스는 화재 발생 시 폭발 위험이 있기 때문에, 소화기의 능력단위는 ABC가 되어야 합니다. 또한, B-12 이상의 소화력을 갖춘 소화기를 사용해야 하며, 차량 좌우에 각각 1개 이상의 소화기를 비치해야 합니다. 이는 화재 발생 시 빠르게 대처할 수 있도록 하기 위함입니다. 따라서, "ABC용, B-12 이상 - 차량 좌우에 각각 1개 이상"이 옳은 답입니다.
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53. 액화가스의 임계온도(℃)가 높은 순서로 된 것은?

  1. C2H4 ＞ Cl2 ＞ C3H8 ＞ NH3
  2. NH3 ＞ C2H4 ＞ C3H8 ＞ Cl2
  3. Cl2 ＞ C3H8 ＞ C2H4 ＞ NH3
  4. Cl2 ＞ NH3 ＞ C3H8 ＞ C2H4
(정답률: 56%)
  • 액화가스의 임계온도는 분자간의 인력이 강할수록 높아진다. 따라서 분자간의 인력이 가장 강한 Cl2가 가장 높은 임계온도를 가지고, 그 다음으로 NH3, C3H8, C2H4 순으로 높은 임계온도를 가진다. 따라서 정답은 "Cl2 ＞ NH3 ＞ C3H8 ＞ C2H4"이다.
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54. 액화석유가스의 일반적인 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. LP 가스는 공기보다 무겁다.
  2. 액상의 LP 가스는 물보다 가볍다.
  3. 기화하면 체적이 커진다.
  4. 증발잠열이 적다.
(정답률: 71%)
  • 액화석유가스는 증발잠열이 적다는 일반적인 특징이 옳지 않습니다. 이는 LP 가스가 증발할 때 열을 흡수하는데, 이 과정에서 증발잠열이 발생하기 때문입니다. 따라서 LP 가스를 사용할 때는 적절한 안전조치를 취해야 합니다.
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55. 물분무장치 등은 저장탱크의 외면에서 몇 m 이상 떨어진 위치에서 조작이 가능하여야 하는가?

  1. 15m
  2. 20m
  3. 10m
  4. 5m
(정답률: 68%)
  • 물분무장치는 화재 발생 시 즉각적인 대처가 필요하기 때문에 저장탱크의 외면에서 떨어진 위치에서도 조작이 가능해야 합니다. 이때, 물분무장치의 스프레이 범위가 넓어야 하므로 최소한 15m 이상 떨어진 위치에서 조작이 가능해야 합니다. 따라서 정답은 "15m" 입니다.
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56. 압축기는 그 최종단에, 그 밖의 고압가스 설비에는 압력이 상용압력을 초과한 경우에 그 압력을 직접 받는 부분마다 각각 내압시험 압력의 10분의 8이하의 압력에서 작동되게 설치하여야 하는 것은?

  1. 역류방지밸브
  2. 안전밸브
  3. 스톱밸브
  4. 긴급차단장치
(정답률: 81%)
  • 압축기나 고압가스 설비에서는 압력이 상용압력을 초과할 수 있기 때문에, 내압시험 압력의 10분의 8 이하의 압력에서 작동되게 설치해야 합니다. 이를 위해 압력을 조절하는 밸브가 필요한데, 이 중에서도 안전밸브는 압력이 너무 높아지면 자동으로 열려서 고압가스를 방출시켜 안전한 압력을 유지시켜주는 역할을 합니다. 따라서 안전밸브가 정답입니다.
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57. 인체에 대한 허용농도(ppm)가 가장 적은 가스는?

  1. 암모니아
  2. 산화질소
  3. 에틸아민
  4. 아황산가스
(정답률: 42%)
  • 인체에 대한 허용농도(ppm)가 가장 적은 가스는 아황산가스입니다. 이는 아황산가스가 농도가 낮아도 눈, 코, 목 등의 점막을 자극하여 호흡곤란, 눈물, 기침 등의 증상을 유발할 수 있기 때문입니다. 또한 높은 농도에서는 중독, 심지어 사망까지 이어질 수 있습니다. 따라서 아황산가스는 매우 위험한 가스 중 하나입니다.
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58. 고압가스 저장시설에서 가스누출 사고가 발생하여 공기와 혼합하여 가연성, 독성가스로 되었다면 누출된 가스는?

  1. 염화수소
  2. 수소
  3. 암모니아
  4. 이산화황
(정답률: 70%)
  • 암모니아는 고압가스 저장시설에서 가장 많이 사용되는 가스 중 하나입니다. 이는 높은 압력과 온도에서도 안정적이며, 공기와 혼합하여도 가연성이 낮아서 안전성이 높기 때문입니다. 또한, 누출된 암모니아는 독성이 있어서 인체에 위험을 일으킬 수 있습니다. 따라서, 고압가스 저장시설에서 가스누출 사고가 발생하면 암모니아가 누출될 가능성이 높습니다.
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59. 다음 중 LPG 가 가장 많이 생산되는 곳은?

  1. 유정
  2. 정유공장
  3. 석유화학공장
  4. 천연가스 합성
(정답률: 34%)
  • LPG는 석유에서 추출되는 가스 중 하나이며, 따라서 석유를 생산하는 지역에서 가장 많이 생산됩니다. 유정은 석유 생산지 중 하나이며, 따라서 LPG가 가장 많이 생산되는 곳 중 하나입니다.
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60. 액화석유가스를 지상에 설치시 저장능력이 몇 톤 이상인 경우 방류둑을 설치하여야 하는가?

  1. 2,000톤
  2. 500톤
  3. 1,000톤
  4. 3,000톤
(정답률: 78%)
  • 액화석유가스는 저장시 온도와 압력이 중요한데, 저장량이 많을수록 높은 압력과 온도가 발생하게 됩니다. 이에 따라 방류둑을 설치하여 안전한 저장이 가능하도록 해야 합니다. 국내에서는 액화석유가스를 저장하는 시설의 용량이 1,000톤 이상일 경우 방류둑을 설치해야 합니다. 따라서 정답은 "1,000톤" 입니다.
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4과목: 가스계측

61. 가스센서에 이용되는 물리적 현상은?

  1. 압전효과
  2. 죠셉슨효과
  3. 흡착효과
  4. 광전효과
(정답률: 64%)
  • 가스센서에 이용되는 물리적 현상은 흡착효과입니다. 이는 가스 분자가 고체 표면에 흡착되어 표면의 전하 상태를 변경시키는 현상으로, 이를 이용하여 가스의 농도를 감지합니다.
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62. 가스미터의 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 막식 가스미터는 소용량의 가스계량에 적합하다.
  2. 루트미터의 용량범위는 100∼5,000[m3/h] 이다.
  3. 습식 가스미터는 설치공간이 작다.
  4. 벤투리미터는 추량식 가스미터이다.
(정답률: 73%)
  • 습식 가스미터는 오히려 설치공간이 크다. 이유는 가스가 습기를 띄고 있기 때문에, 가스미터 주위에 충분한 공간이 필요하다. 따라서 "습식 가스미터는 설치공간이 작다"는 설명은 옳지 않다.

    습식 가스미터는 가스가 흐르는 관 안에 있는 회전판을 회전시키면서 가스의 유량을 측정하는 방식의 가스미터이다. 막식 가스미터는 회전판 대신에 가스가 흐르는 관 안에 있는 막을 변형시키면서 가스의 유량을 측정하는 방식의 가스미터이다. 루트미터는 가스가 흐르는 관 안에 있는 루트형 부피계를 이용하여 가스의 유량을 측정하는 방식의 가스미터이다. 벤투리미터는 가스가 흐르는 관의 단면적이 감소함에 따라 가스의 유속을 측정하여 가스의 유량을 추정하는 방식의 가스미터이다.
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63. 0.626m3 용기에 20℃ 산소 100kg 을 충전할 때 압력은?

  1. 90 atm
  2. 100atm
  3. 110atm
  4. 120atm
(정답률: 41%)
  • 이 문제는 이상기체 상태방정식을 이용하여 풀 수 있습니다.

    PV = nRT

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

    문제에서는 부피(V)와 온도(T)가 주어졌고, 몰수(n)는 산소의 질량(m)과 분자량(M)을 이용하여 구할 수 있습니다.

    n = m/M

    산소의 분자량은 32g/mol 이므로, 100kg의 산소의 몰수는 다음과 같습니다.

    n = 100,000g / 32g/mol = 3125 mol

    따라서, 이상기체 상태방정식에 대입하여 압력(P)을 구할 수 있습니다.

    P = nRT/V

    R은 기체상수로, 8.31 J/mol·K 입니다. 따라서, 온도를 절대온도로 변환하여 대입하면 다음과 같습니다.

    T = 20℃ + 273.15 = 293.15K

    P = (3125 mol) x (8.31 J/mol·K) x (293.15K) / 0.626m^3

    P = 120 atm

    따라서, 정답은 "120atm" 입니다.
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64. 가스 누출 시 사용하는 시험지의 변색 현상이 옳게 연결된 것은?

  1. C2H2 : 염화제일동착염지 → 적색
  2. H2S : 전분지 → 청색
  3. CO : 염화파라듐지 → 적색
  4. HCN : 하리슨씨시약 → 노란색
(정답률: 82%)
  • C2H2은 염화제일동착염지와 반응하여 적색으로 변색한다. 이는 C2H2가 농도가 높아지면서 공기 중에 존재하는 수소이온과 반응하여 염화제일동착염이 생성되기 때문이다. 이 과정에서 생성된 염화제일동착염은 적색으로 변색하는 성질을 가지고 있어서, 이를 이용하여 가스 누출 여부를 확인할 수 있다.
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65. 안지름 25cm 인 원관에 지름 15cm 인 오리피스를 부착했을 때 오리피스 전, 후의 압력차가 1 mAq 라면 유량은? (단, 유량계수는 0.75 이다.)

  1. 0.587 m3/s
  2. 0.0587 m3/min
  3. 0.0587 m3/s
  4. 0.587 m3/min
(정답률: 44%)
  • 유량계수는 다음과 같이 정의된다.

    유량 = 유량계수 × 오리피스계수 × √(2gh)

    여기서, 오리피스계수는 오리피스의 크기와 형태에 따라 달라지는 계수이고, h는 오리피스 전후의 압력차에 의해 생기는 수위차이다.

    문제에서 주어진 것은 오리피스 전후의 압력차이므로, 이를 이용하여 h를 구할 수 있다.

    1 mAq = 0.001 mH2O (1 mH2O = 1000 mAq)

    h = 0.001 mH2O

    따라서, 유량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유량 = 0.75 × 오리피스계수 × √(2gh)

    오리피스의 지름이 15cm 이므로, 오리피스계수는 0.61 이다.

    유량 = 0.75 × 0.61 × √(2 × 0.001 × 9.81 × (25/2)^2)

    유량 = 0.0587 m3/s

    따라서, 정답은 "0.0587 m3/s" 이다.
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66. 액화석유가스에 첨가하는 냄새나는 물질의 측정 방법이 아닌 것은?

  1. 패널법
  2. Odor 미터법
  3. 냄새주머니법
  4. 무취실법
(정답률: 61%)
  • 패널법은 일반인을 대상으로 냄새를 평가하는 방법으로, 일정한 기준에 따라 일반인이 냄새를 평가하게 된다. 반면, 나머지 세 가지 방법은 기계적인 측정 방법으로, 냄새를 감지하는 기계를 사용하여 측정한다. 따라서, 패널법은 기계적인 측정 방법이 아니기 때문에 정답이 된다.
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67. 가스미터 설치 시 입상배관을 금지하는 이유는?

  1. 겨울철 수분 응축에 따른 밸브, 밸브시트 동결방지를 위하여
  2. 균열에 따른 누출방지를 위하여
  3. 고장 및 오차 발생 방지를 위하여
  4. 계량막 밸브와 밸브시트 사이의 누출방지를 위하여
(정답률: 85%)
  • 가스미터 설치 시 입상배관을 금지하는 이유는 겨울철 수분 응축에 따른 밸브, 밸브시트 동결방지를 위하여입니다.
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68. 계량이 정확하여 기준 또는 실험용으로 사용되는 가스 미터기는?

  1. 막식가스미터
  2. 루츠(Roots)가스미터
  3. 습식가스미터
  4. 스프링식가스미터
(정답률: 73%)
  • 습식가스미터는 가스의 습도를 고려하여 정확한 계량이 가능하므로 기준 또는 실험용으로 사용됩니다. 다른 가스미터들은 습도를 고려하지 않으므로 정확한 계량이 어렵습니다.
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69. 오르잣트 가스분석기에서 CO 가스의 흡수액은?

  1. 30% KOH 용액
  2. 암모니아성 염화제1구리용액
  3. 알칼리성 피로카롤용액
  4. 수산화나트륨 25% 용액
(정답률: 65%)
  • 오르잣트 가스분석기에서 CO 가스의 흡수액은 암모니아성 염화제1구리용액입니다. 이는 CO 가스와 반응하여 안정적인 화합물을 형성하며, 이 화합물은 빛을 흡수하므로 CO 가스의 양을 측정할 수 있습니다. 다른 보기들은 CO 가스와 반응하지 않거나, 측정에 적합하지 않은 용액들입니다.
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70. 측정치의 쏠림(bias)에 의하여 발생하는 오차는?

  1. 과오오차
  2. 계통오차
  3. 우연오차
  4. 오류
(정답률: 68%)
  • 측정치의 쏠림(bias)은 측정 과정에서 일정한 방향으로 편향되어 측정되는 오차를 의미합니다. 이러한 오차는 측정 과정 자체에서 발생하는 것으로, 측정치의 정확성과 관련이 있습니다. 따라서 이러한 오차를 계통오차라고 합니다.
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71. 가정에서 많이 사용하는 가스미터의 사용 압력은 보통 840∼1000mmH2O이다. 이 경우 기밀시험 압력은?

  1. 1500mmH2O
  2. 1200mmH2O
  3. 840mmH2O
  4. 1000mmH2O
(정답률: 36%)
  • 기밀시험 압력은 사용 압력보다 높게 설정되어야 한다. 따라서 가스미터의 사용 압력이 840∼1000mmH2O인 경우, 기밀시험 압력은 이보다 높은 1000mmH2O로 설정되어야 한다.
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72. 공차(公差)를 가장 잘 표현한 것은?

  1. 계량기 고유 오차의 최대 허용한도
  2. 계량기 고유 오차의 최소 허용한도
  3. 계량기 우연 오차의 규정 허용한도
  4. 계량기 과실 오차의 조정 허용한도
(정답률: 59%)
  • 공차는 제품이나 부품의 크기나 성능 등의 차이를 나타내는 값으로, 제조 과정에서 발생하는 오차나 변동을 고려하여 정해진 범위 내에서 허용되는 값입니다. 따라서 "계량기 고유 오차의 최대 허용한도"가 가장 잘 표현한 것입니다. 이는 계량기의 오차가 일정 범위 내에서 허용되며, 이 범위를 벗어나면 해당 계량기를 사용할 수 없다는 것을 의미합니다. 다른 보기들은 계량기의 오차와는 관련이 있지만, 공차를 가장 잘 표현하는 것은 아닙니다.
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73. 가연성 누출가스 검출기가 아닌 것은?

  1. 안전등형
  2. 검지관형
  3. 간섭계형
  4. 열선형
(정답률: 37%)
  • 가연성 누출가스 검출기는 가스 누출 시 가스 농도를 감지하여 경보를 울리는 기기입니다. 그 중에서도 검지관형은 가스 누출이 발생한 지점에서 검지관을 통해 가스를 직접 감지하는 방식으로 작동합니다. 반면에 안전등형, 간섭계형, 열선형은 각각 다른 방식으로 가스를 감지하며, 검지관형과는 작동 원리가 다릅니다. 따라서 검지관형은 가연성 누출가스 검출기가 아닙니다.
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74. H2 와 O2 등 에는 감응이 없고 탄화수소에 대한 감응이 제일 좋은 검출기는?

  1. 열전도형(TCD) 검출기
  2. 수소이온화(FID) 검출기
  3. 전자포획이온화(ECD) 검출기
  4. 열이온화(FTD) 검출기
(정답률: 59%)
  • 수소이온화(FID) 검출기는 탄화수소 분자가 열분해되어 이온화된 수소 이온과 전자를 생성하고, 이를 감지하여 검출하는 방식으로 작동한다. 따라서 탄화수소에 대한 감응이 제일 좋다. 반면, H2와 O2는 이러한 열분해 과정이 일어나지 않기 때문에 감응이 없다. 다른 검출기들은 각각의 원리에 따라 다른 물질에 대한 감응이 더 뛰어난 경우가 있다.
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75. Roots 가스미터의 장점으로 옳지 않는 것은?

  1. 대유량의 가스 측정에 적합하다.
  2. 중압가스의 계량이 가능하다.
  3. 설치 면적이 작다.
  4. strainer의 설치 및 유지 관리가 필요하지 않다.
(정답률: 76%)
  • Roots 가스미터는 strainer(여과기)가 내장되어 있어서 외부에서 따로 설치하거나 유지보수를 할 필요가 없기 때문에 "strainer의 설치 및 유지 관리가 필요하지 않다."는 장점이 옳은 것이 아니다.
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76. 측정기의 감도에 대한 일반적인 설명으로 옳은 것은?

  1. 감도가 좋으면 측정시간이 짧아진다.
  2. 감도가 좋으면 측정범위가 넓어진다.
  3. 감도가 좋으면 아주 작은 량의 변화를 측정할 수 있다.
  4. 측정량의 변화를 지시량의 변화로 나누어 준 값이다.
(정답률: 56%)
  • 감도란 측정기가 얼마나 민감하게 작동하는지를 나타내는 값으로, 감도가 좋으면 측정기가 아주 작은 변화도 감지할 수 있어서 아주 작은 량의 변화도 측정할 수 있습니다.
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77. 헴펠(Hempel)법에 의한 가스분석시 성분 분석의 순서는?

  1. 일산화탄소, 이산화탄소, 수소, 산소
  2. 일산화탄소, 산소, 이산화탄소, 중탄화수소
  3. 이산화탄소, 중탄화수소, 산소, 일산화탄소
  4. 이산화탄소, 산소, 일산화탄소, 중탄화수소
(정답률: 74%)
  • 헴펠법은 가스분석 방법 중 하나로, 가스 샘플을 연소시켜서 발생하는 열을 측정하여 각 성분의 함량을 분석하는 방법입니다. 이 때, 연소시키는 순서에 따라서 측정 결과가 달라질 수 있습니다.

    따라서, 헴펠법에 의한 가스분석시 성분 분석의 순서는 다음과 같습니다.

    1. 이산화탄소(CO2) : 이산화탄소는 연소시키면서 발생하는 가장 안정적인 성분으로, 측정의 기준이 됩니다.

    2. 중탄화수소(CH4) : 중탄화수소는 이산화탄소와 함께 연소되어 발생하는 성분으로, 이산화탄소와 함께 측정합니다.

    3. 산소(O2) : 산소는 연소시키는데 필요한 성분으로, 이산화탄소와 중탄화수소를 연소시키기 위해 필요합니다.

    4. 일산화탄소(CO) : 일산화탄소는 연소시키면서 발생하는 가장 불안정한 성분으로, 측정이 가장 어렵습니다. 따라서, 이산화탄소와 산소, 중탄화수소를 모두 연소시킨 후에 일산화탄소를 측정합니다.

    따라서, 정답은 "이산화탄소, 중탄화수소, 산소, 일산화탄소" 입니다.
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78. 일반적으로 사용되는 진공계중 정밀도가 가장 좋은 것은?

  1. 격막식 탄성 진공계
  2. 열음극 전리 진공계
  3. 맥로드 진공계
  4. 피라니 진공계
(정답률: 52%)
  • 열음극 전리 진공계는 가장 정밀도가 높은 진공계 중 하나입니다. 이는 진공 상태를 유지하기 위해 사용되는 열음극과 전리판의 조합으로 이루어져 있기 때문입니다. 열음극은 전자를 방출하여 진공 상태를 유지하고, 전리판은 이러한 전자를 수집하여 진공 상태를 유지합니다. 이러한 구조로 인해 열음극 전리 진공계는 매우 정밀한 진공 상태를 유지할 수 있으며, 고체 표면 분석 및 반도체 제조 등의 분야에서 널리 사용됩니다.
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79. 회로의 두 접점 사이의 온도차로 열기전력을 일으키고 그 전위차를 측정하여 온도를 알아내는 온도계는?

  1. 열전대온도계
  2. 저항온도계
  3. 광고온도계
  4. 방사온도계
(정답률: 85%)
  • 열전대온도계는 두 접점 사이의 온도차로 열기전력을 일으키고 그 전위차를 측정하여 온도를 알아내는 온도계입니다. 따라서, 이 온도계는 열전효과를 이용하여 온도를 측정하므로 "열전대온도계"라고 불립니다.
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80. 목표치에 따른 자동제어의 종류 중 목표값이 미리 정해진 시간적 변화를 행할 경우 목표값에 따라서 변동하도록 한 제어는?

  1. 프로그램제어
  2. 캐스케이드제어
  3. 추종제어
  4. 프로세스제어
(정답률: 75%)
  • 프로그램제어는 목표값이 미리 정해진 시간적 변화를 행할 경우 목표값에 따라서 변동하도록 한 제어입니다. 이는 미리 작성된 프로그램에 따라 제어가 이루어지며, 목표값에 따라 제어가 자동으로 이루어지므로 운영자의 개입이 필요하지 않습니다.
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