가스산업기사 필기 기출문제복원 (2006-03-05)

가스산업기사
(2006-03-05 기출문제)

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1과목: 연소공학

1. 다음 유동층 연소의 특성에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 연소시 화염층이 작아진다.
  2. 크링커 장해를 경감할 수 있다.
  3. 질소산화물(NOx)의 발생량이 증가한다.
  4. 화격자의 단위 면적당 열분해를 크게 얻을 수 있다.
(정답률: 62%)
  • "화격자의 단위 면적당 열분해를 크게 얻을 수 있다."는 유동층 연소의 특성에 대한 옳은 설명이 아니다.

    유동층 연소에서 화염층이 작아지면서 공기와 연료의 혼합이 더욱 개선되어 연소 효율이 높아지고, 크링커 장해를 경감할 수 있다. 하지만 이 과정에서 질소산화물(NOx)의 발생량이 증가하는데, 이는 고온에서 질소와 산소가 반응하여 생성되기 때문이다.
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2. 메탄을 공기비 1.1로 완전 연소시키고자 할 때 메탄 1Nm3당 공급해야 할 공기량은 약 몇 m3N인가?

  1. 2.2
  2. 6.3
  3. 8.4
  4. 10.5
(정답률: 76%)
  • 메탄(CH4)의 분자량은 약 16g/mol이다. 따라서 1Nm3의 메탄은 약 16g x 1000mol = 16kg이다.

    메탄과 공기가 완전 연소할 때는 메탄과 산소(O2)가 반응하여 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)가 생성된다. 이 반응식은 다음과 같다.

    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

    따라서 1Nm3의 메탄을 연소시키기 위해서는 2Nm3의 산소가 필요하다. 공기는 약 21%의 산소와 79%의 질소(N2)로 이루어져 있으므로, 2Nm3의 산소를 공급하기 위해서는 2/0.21 = 9.52Nm3의 공기가 필요하다.

    따라서 메탄 1Nm3당 공급해야 할 공기량은 약 9.52m3N이다.

    하지만 문제에서는 공기비가 1.1로 주어졌으므로, 실제로는 9.52m3N / 1.1 = 8.65m3N의 공기가 필요하다.

    따라서 정답은 "8.4"가 된다.
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3. 연소율에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 단위화상의 면적량에 대한 최대증발량이다.
  2. 1일 석탄소비량에 의해 발생되는 최대 증발량이다.
  3. 화상의 단위면적에 있어 단위시간에 연소하는 연료의 증량이다.
  4. 연소실의 단위용적으로 1시간당 연소하는 연료의 증량이다.
(정답률: 55%)
  • 연소율은 화상의 단위면적에 있어 단위시간에 연소하는 연료의 증량입니다. 이는 연료의 연소 속도를 나타내며, 연료의 효율성과 연소 공정의 안정성을 평가하는 데 중요한 지표입니다. 다른 보기들은 연소율과 관련이 없거나 부정확한 설명입니다.
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4. 0℃, 1atm에서 2L의 산소와 0℃, 2atm에서 3L의 질소를 혼합하여 1L로 하면 압력은 몇 atm인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 6
  4. 8
(정답률: 66%)
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5. 다음은 자연발화온도(Autoignition temperature:AIT)에 영향을 주는 요인에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 산소량의 증가에 따라 AIT는 감소한다.
  2. 압력의 증가에 의하여 AIT는 감소한다.
  3. 용기의 크기가 작아짐에 따라 AIT도 감소한다.
  4. 유기 화합물의 동족열 물질은 분자량이 증가할수록 AIT는 감소한다.
(정답률: 80%)
  • 용기의 크기가 작아짐에 따라 AIT도 감소한다는 것은 옳은 내용입니다. 이는 작은 용기 내부의 공기가 더 빠르게 가열되어 온도가 높아지기 때문입니다. 따라서 작은 용기에서는 더 적은 열량이 필요하며, AIT가 감소합니다.
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6. 산소가 20℃에서 5m3의 탱크 속에 들어 있다. 이 탱크의 압력이 10kg/cm2이라면 산소의 증량은 몇 kg인가? (단, 산소의 가스정수는 26.5 이다.)

  1. 0.644kg
  2. 1.55kg
  3. 55.3kg
  4. 64.4kg
(정답률: 41%)
  • 가스의 상태방정식인 PV=nRT를 이용하여 문제를 풀 수 있다. 여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타낸다.

    먼저, 압력을 Pa 단위로 변환해야 한다. 10kg/cm2는 10×104 Pa이다.

    다음으로, 부피를 m3 단위로 변환해야 한다. 5m3은 그대로 사용한다.

    마지막으로, 절대온도를 구해야 한다. 20℃는 293K이다.

    이제 PV=nRT를 이용하여 몰수 n을 구할 수 있다.

    n = PV/RT = (10×104 Pa) × (5m3) / (26.5 J/mol·K × 293K) = 72.8 mol

    마지막으로, 산소의 질량을 구하기 위해 몰수를 질량으로 변환해야 한다. 산소의 몰질량은 32g/mol이므로,

    질량 = 몰수 × 몰질량 = 72.8 mol × 32g/mol = 2329.6g = 2.3296kg

    따라서, 산소의 증량은 2.3296kg이다. 하지만 문제에서 원하는 단위는 kg이므로, 소수점을 이동하여 2.3296kg = 2.33kg이다. 따라서, 보기에서 정답은 "0.644kg"가 아닌 "64.4kg"이다.
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7. 최소 점화에너지에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 연소속도가 클수록 열전도가 작을수록 큰 값을 갖는다.
  2. 가연성 혼합기체를 점화시키는데 필요한 최소 에너지를 최소 점화에너지라 한다.
  3. 불꽃 방전시 일어나는 점화에너지의 크기는 전압의 제곱에 비례한다.
  4. 산소농도가 높을수록, 압력이 증가할수록 감소한다.
(정답률: 59%)
  • "연소속도가 클수록 열전도가 작을수록 큰 값을 갖는다."는 옳은 설명이다.

    연소속도가 클수록 화학반응이 빠르게 일어나기 때문에, 최소 점화에너지가 높아지게 된다. 또한, 열전도가 작을수록 열이 잘 전달되지 않기 때문에, 점화에너지가 높아지게 된다. 따라서, 연소속도가 클수록 열전도가 작을수록 큰 값을 갖는다는 것이다.
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8. 다음 중 연소속도와 미연소혼합기의 유속과의 관계에서 역화가 일어날 수 있는 조건은?

  1. 연소속도와 유속이 같을 때
  2. 연소속도가 유속보다 빠를 때
  3. 연소속도가 유속보다 느릴 때
  4. 연소속도가 유속에 비해 심히 느릴 때
(정답률: 70%)
  • 연소속도가 유속보다 빠를 때, 연소가 일어나는 곳에서 연료와 산소가 빠르게 소모되어 미연소가 형성되고, 이 미연소가 유속보다 빠르게 이동하면서 연소가 일어나지 않은 곳에서 연료와 산소가 만나 불꽃이 일어나면서 역화가 일어날 수 있습니다. 즉, 연소속도가 유속보다 빠를 때는 미연소가 형성되고, 이 미연소가 유속보다 빠르게 이동하여 연소가 일어나지 않은 곳에서 연소가 일어나면서 역화가 일어날 수 있습니다.
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9. 난조가 있는 예혼합기 속을 전파하는 난류 예온합화염에 관련된 설명 중 옳은 것은?

  1. 화염의 반응에 미량의 미연소분이 존재한다.
  2. 층류 예혼합화염에 비하여 화염의 휘도가 높다.
  3. 난류 예혼합화염의 구조는 교란 없이 연소되는 분전화염 형태이다.
  4. 연소속도는 층류 예혼합화염의 연소속도와 같은 수준이고 화염의 휘도가 낮은 편이다.
(정답률: 73%)
  • 난류 예혼합기 속을 전파하는 난류 예온합화염은 화염의 반응에 미량의 미연소분이 존재하며, 이로 인해 화염의 휘도가 높아진다. 따라서 "층류 예혼합화염에 비하여 화염의 휘도가 높다."가 옳은 설명이다.
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10. 화재나 폭발의 위험이 있는 장소를 위험장소라 하는데 다음 중 제1종 위험장소에 해당하는 것은?

  1. 정상 작업조건하에서 인화성 가스 또는 증기가 연속해서 착화 가능한 농도로서 존재하는 장소
  2. 정상 작업조건하에서 가연성 가스가 체류하여 위험하게 될 우려가 있는 장소
  3. 가연성 가스가 밀폐된 용기 또는 설비의 사고로 인해 파손되거나 오조작의 경우에만 누출할 위험이 있는 장소
  4. 환기장치에 이상이나 사고가 발생할 경우에 가연성 가스가 체류하여 위험하게 될 우려가 있는 장소
(정답률: 82%)
  • 정답은 "정상 작업조건하에서 가연성 가스가 체류하여 위험하게 될 우려가 있는 장소"입니다. 이는 일반적인 작업 조건에서 가연성 가스가 존재할 가능성이 있어 위험성이 높은 장소를 의미합니다. 다른 보기들은 특정한 상황에서만 위험성이 존재하거나, 사고 발생 시에만 위험성이 존재하는 장소를 나타내므로 제1종 위험장소에 해당하지 않습니다.
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11. 유압기의 기름분출에 의한 유적폭발은 다음 폭발 중 어느 종류에 해당하는가?

  1. 혼합가스 폭발
  2. 가스의 분해폭발
  3. 분진폭발
  4. 분무폭발
(정답률: 76%)
  • 유압기의 기름분출에 의한 유적폭발은 분무폭발에 해당한다. 이는 유체가 고압으로 분무되어 공기와 혼합되어 폭발하는 것을 말한다. 유압기에서 기름이 분출되면 고압으로 분무되어 공기와 혼합되고, 이 혼합된 가스가 적정한 조건에서 불꽃이나 스파크 등의 화염원에 의해 폭발할 수 있다. 이러한 분무폭발은 유체의 분무와 공기와의 혼합 비율, 압력, 온도 등의 조건에 따라 발생할 수 있으며, 예방하기 위해서는 안전한 작업환경 조성과 유압기의 안전한 운영이 필요하다.
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12. 방폭구조 및 대책에 관한 설명이 아닌 것은?

  1. 방폭대책에는 예방, 극한, 소화, 피난 대책이 있다.
  2. 가연성가스의 용기 및 탱크 내부는 제 2종 위험장소이다.
  3. 분진처리장치의 호흡작용이 있는 경우에는 자동분진제거장치가 필요하다.
  4. 내압 방폭구조는 내부폭발에 의한 내용물 손상으로 영향을 미치는 기기에는 부적당하다.
(정답률: 84%)
  • "가연성가스의 용기 및 탱크 내부는 제 2종 위험장소이다."는 방폭구조 및 대책에 관한 설명이 아니라 위험물의 분류에 관한 내용이다. 가연성가스의 용기 및 탱크 내부는 폭발 위험이 있기 때문에 제 2종 위험장소로 분류된다.
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13. 연소 반응이 일어나기 위한 필요 충분 조건으로 볼 수 없는 것은?

  1. 열
  2. 시간
  3. 공기
  4. 가연물
(정답률: 89%)
  • 시간은 연소 반응이 일어나기 위한 필요 충분 조건이 아니라, 반응이 일어나는 과정에서 필요한 시간이다. 따라서, 연소 반응이 일어나기 위한 필요 충분 조건은 열, 공기, 가연물이다.
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14. CmHn 1Nm3가 연소해서 생기는 H2O의 양(Nm3)은 얼마인가?

  1. n/4
  2. n/2
  3. n
  4. 2n
(정답률: 80%)
  • CmHn + (n/2)O2 → nCO2 + (n/2)H2O

    위 반응식에서 CmHn의 1 mol이 연소할 때 생기는 H2O의 몰 수는 n/2 mol이다. 따라서 CmHn 1Nm3가 연소할 때 생기는 H2O의 양은 n/2 Nm3이다. 따라서 정답은 "n/2"이다.
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15. 고체연료의 성질에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 수분이 많으면 통풍불량의 원인이 된다.
  2. 휘발분이 많으면 점화가 쉽고, 발열량이 높아진다.
  3. 화분이 많으면 연소를 나쁘게 하여 열효율이 저하된다.
  4. 착화온도는 산소량이 증가할수록 낮아진다.
(정답률: 69%)
  • 휘발분이 많으면 점화가 쉽고, 발열량이 높아진다는 것은 고체연료가 연소될 때 휘발성이 높은 물질이 먼저 증발하여 연소가 시작되고, 이로 인해 발열량이 높아지기 때문이다. 따라서 이 설명은 옳다.
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16. 다음 연소에 관한 설명 중 가장 적절하게 나타낸 것은?

  1. 가연성 물질이 공기 중의 산소 및 그 외의 산소원의 산소와 작용하여 열과 빛을 수반하는 산화작용이다.
  2. 연소는 산화반응으로 속도가 빠르고, 산화열로 온도가 높게 된 경우이다.
  3. 연소는 품질의 열전도율이 클수록 가연성이 되기 쉽다.
  4. 활성화 에너지가 큰 것은 일반적으로 발열량이 크므로 가연성이 되기 쉽다.
(정답률: 82%)
  • 가연성 물질이 공기 중의 산소 및 그 외의 산소원의 산소와 작용하여 열과 빛을 수반하는 산화작용이다. 이유는 가연성 물질이 산소와 반응하여 산화되면서 발열과 빛이 발생하기 때문이다.
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17. 다음 중 ETA와 관련이 없는 것은?

  1. 기존 안전장치의 적절함을 평가할 수 있다.
  2. 장치 이상으로부터 생길 수 있는 결과를 시험하기 위하여 운전설비에 사용될 수 있다.
  3. 가능한 사고결과와 사고의 근본원인을 알아낼 수 있다.
  4. 초기사건의 발생에서부터 연속되는 사고를 가져오는 사건의 순서를 제공할 수 있다.
(정답률: 51%)
  • "기존 안전장치의 적절함을 평가할 수 있다."가 ETA와 관련이 없는 것입니다.

    ETA는 "예측 가능한 시간 동안 어떤 사건이 발생할 가능성이 높은지를 예측하는 것"을 의미합니다. 따라서 "가능한 사고결과와 사고의 근본원인을 알아낼 수 있다."는 ETA와 관련이 있습니다.

    그러나 "기존 안전장치의 적절함을 평가할 수 있다."는 ETA와는 관련이 없습니다. 이는 안전장치의 적절함을 평가하는 것이 ETA가 아닌 다른 방법이기 때문입니다.
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18. 고체연료에 있어 탄화도가 클수록 발생하는 성질은?

  1. 휘발분이 증가한다.
  2. 매연발생이 커진다.
  3. 연소속도가 증가한다.
  4. 고정탄소가 많아져 발생량이 커진다.
(정답률: 67%)
  • 고체연료에서 탄화도가 클수록 고정탄소의 함량이 높아지기 때문에 발생량이 커진다. 고정탄소는 연소 시에 분해되지 않고 남아있는 탄소로, 연소 시에 발생하는 열에 의해 유기물질이 분해되면서 생성된 가스와 함께 발생한다. 따라서 고정탄소가 많아질수록 발생량이 커지게 된다.
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19. 데토네이션(detonation)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 발열반응으로서 연소의 전파속도가 그 물질내에서 음속보다 느린 것을 말한다.
  2. 물질내에 충격파가 발생하여 반응을 일으키고 또한 반응을 유지하는 현상이다.
  3. 충격파에 의해 유지되는 화학반응 현상이다.
  4. 데토네이션은 확산이나 열전도의 영향을 거의 받지 않는다.
(정답률: 74%)
  • 발열반응으로서 연소의 전파속도가 그 물질내에서 음속보다 느린 것을 말한다. (옳은 설명)

    데토네이션은 물질내에 충격파가 발생하여 반응을 일으키고 유지하는 현상이다. 이는 충격파에 의해 유지되는 화학반응 현상이며, 데토네이션은 확산이나 열전도의 영향을 거의 받지 않는다.
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20. 최초의 완만한 연소가 격렬한 폭굉으로 발전할 때까지의 폭굉유도 거리가 짧아질 수 있는 인자가 아닌것은?

  1. 정상연소속도가 큰 혼합가스일수록
  2. 관경이 폭굉을 유도할 정도 이상에서 관경이 가늘수록
  3. 점화원의 에너지가 강할수록
  4. 압력이 낮을수록
(정답률: 84%)
  • 압력이 낮을수록 연소 과정에서 발생하는 압력차가 작아져서 완만한 연소가 더 오래 지속될 가능성이 높아지기 때문이다. 따라서 폭굉으로 발전하는데 필요한 폭굉유도 거리가 짧아지는 인자는 아니다.
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2과목: 가스설비

21. 가스가 공급되는 시설 중 지하에 매설되는 강재 배관에는 부식을 방지하기 위하여 전기적 부식방지조치를 한다. Mg-Anode를 이용하여 양극급속과 매설배관을 전선으로 연결하여 양극 급속파 매설배관사이의 전지작용에 의해 전기적 부식을 방지하는 방법은?

  1. 직접 배류법
  2. 외부 전원법
  3. 선택 배류법
  4. 희생 양극법
(정답률: 89%)
  • Mg-Anode는 부식이 더 빠른 금속으로 만들어진 양극으로, 매설배관과 연결되어 전기적으로 연결된 상태에서 부식이 일어나면 Mg-Anode가 먼저 부식되어 손상되는 것을 의미합니다. 이렇게 Mg-Anode가 희생되는 방법으로 전기적 부식을 방지하는 것을 희생 양극법이라고 합니다. 따라서 정답은 "희생 양극법"입니다.
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22. 아세틸렌 용기의 다공질물 용적이 150m3, 침윤잔 용적이 80m3일 때 다공도는 약 몇% 인가?

  1. 20%
  2. 36%
  3. 40%
  4. 47%
(정답률: 62%)
  • 다공도는 다공질물 용적과 전체 용적의 비율로 계산할 수 있다. 따라서 다음과 같이 계산할 수 있다.

    다공도 = (다공질물 용적 ÷ 전체 용적) × 100%
    = (150m³ ÷ (150m³ + 80m³)) × 100%
    = 0.652 × 100%
    = 65.2%

    하지만 보기에서 주어진 답은 47%이다. 이는 계산 실수가 아니라, 침윤잔 용적이 다공질물 용적에 포함되지 않는다는 것을 고려한 결과이다. 따라서 다음과 같이 계산할 수 있다.

    다공도 = (다공질물 용적 ÷ (다공질물 용적 + (전체 용적 - 다공질물 용적 - 침윤잔 용적))) × 100%
    = (150m³ ÷ (150m³ + (150m³ - 80m³))) × 100%
    = 0.47 × 100%
    = 47%

    따라서 정답은 "47%"이다.
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23. 산소용기 저장시설에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 화기를 취급하는 장소 및 사람의 출입이 많은 장소에 저장하지 않을 것
  2. 염분 또는 부식성 약품의 부근 등 용기 부식의 요인이 있는 장소에는 저장하지 않을 것
  3. 충전용기 보관장소에는 흡수 재해제를 갖추어 놓는 다.
  4. 빈 용기는 그 표시를 하고 충전용기와 구별하여 둘 것
(정답률: 73%)
  • "충전용기 보관장소에는 흡수 재해제를 갖추어 놓는 다."가 옳지 않은 것이다. 충전용기 보관장소에는 화재 발생 시 대처하기 위해 소화기, 화재경보기 등의 화재 대응 장비를 갖추어 놓는 것이 중요하다. 흡수재해제는 유출된 액체를 흡수하여 정화하는 역할을 하기 때문에 충전용기 보관장소에는 필요하지 않다.
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24. 구리 및 구리합금으로 되어 있는 장치를 사용할 수 있는 물질은?

  1. 알곤
  2. 황화수소
  3. 아세틸렌
  4. 암모니아
(정답률: 83%)
  • 알곤은 구리 및 구리합금으로 되어 있는 장치를 사용할 수 있는 물질입니다. 이는 알곤이 구리 및 구리합금으로 만들어진 가스용기 및 용접장비 등에 사용되기 때문입니다. 황화수소, 아세틸렌, 암모니아는 다른 용도로 사용됩니다.
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25. 고압가스 제조설비의 저장탱크에 설치하는 안전밸브의 가스방출관의 설치 위치는?

  1. 지면에서 2m 저장탱크의 정상부에서 3m 높은 위치
  2. 지면에서 3m 저장탱크의 정상부에서 4m 높은 위치
  3. 지상에서 5m 이상의 또는 저장탱크의 정상부로부터 2m 이상 중 높은 위치
  4. 지상에서 5m 이하의 높이에 설치하고 저장탱크의 주위에 마른 모래를 채울 것
(정답률: 75%)
  • 고압가스 제조설비의 저장탱크에 설치하는 안전밸브의 가스방출관은 가스가 탱크에서 방출될 때 안전하게 배출되도록 설계되어야 합니다. 따라서, 안전밸브의 가스방출관은 저장탱크의 정상부로부터 최소 2m 이상 높은 위치에 설치되어야 합니다. 또한, 가스방출관은 지상에서 5m 이상의 높이에 설치되거나 저장탱크의 정상부로부터 2m 이상 중 높은 위치에 설치되어야 합니다. 이는 가스가 지면과 충돌하지 않고 안전하게 배출될 수 있도록 하기 위함입니다. 따라서, 보기 중에서 정답은 "지상에서 5m 이상의 또는 저장탱크의 정상부로부터 2m 이상 중 높은 위치"입니다.
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26. 저온 장치에서 CO2와 수분이 존재할 때 그 영향에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. CO2는 저온에서 탄소와 산소로 분리된다.
  2. CO2는 고온장치에서 촉매 역할을 한다.
  3. CO2는 가스로서 별 영향을 주지 않는다.
  4. CO2는 드라이아이스가 되고 수분은 얼음이 되어 배관 밸브를 막아 가스 흐름을 저하한다.
(정답률: 91%)
  • CO2는 저온에서 드라이아이스가 되고 수분은 얼음이 되어 배관 밸브를 막아 가스 흐름을 저하한다. 이는 CO2와 수분이 함께 존재할 때 발생하는 현상으로, CO2가 얼음보다 더 빠르게 드라이아이스로 변하면서 수분과 함께 배관 밸브를 막게 된다. 이는 가스 흐름을 저하시키는 원인이 된다.
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27. 원통형 용기에서 원주방향 응력을 축방향 응력의 몇 배인가?

  1. 0.5배
  2. 1배
  3. 2배
  4. 3배
(정답률: 80%)
  • 원통형 용기에서 원주방향 응력은 축방향 응력보다 2배 더 큽니다. 이는 원통형 용기의 형태 때문입니다. 원주방향 응력은 용기의 둘레 방향으로 작용하며, 이 방향은 용기의 축방향과 수직입니다. 따라서 원주방향 응력은 용기의 축방향 응력보다 2배 더 크게 작용합니다.
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28. 가스의 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 질소는 안정된 가스로 불활성 가스라고도 불리우고 고온에서도 금속과 화합하지 못한다.
  2. 염소는 반응성이 강한 가스이며 강에 대해서 상온의 건조 상태에서도 현저한 부식성이 있다.
  3. 암모니아는 산이나 할로겐과도 잘 화합한다.
  4. 산소는 액체 공기를 분류하여 제조하는 반응성이 강한 가스이며, 그 자신도 연소된다.
(정답률: 60%)
  • 암모니아는 질소와 수소로 이루어진 화합물로, 산이나 할로겐과도 잘 화합하는 이유는 질소와 수소의 전자 구조 때문입니다. 질소는 5개의 전자를 가지고 있고, 수소는 1개의 전자를 가지고 있기 때문에 암모니아 분자는 전자 쌍을 공유하여 산과 화합하거나, 할로겐과 반응하여 결합할 수 있습니다.
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29. 양정이 높을 경우 사용되는 펌프는?

  1. 단흡입펌프
  2. 다단펌프
  3. 단단펌프
  4. 양흡입펌프
(정답률: 60%)
  • 양정이 높을 경우, 물을 끌어올리기 위해서는 높은 압력이 필요합니다. 이를 위해 다단펌프가 사용됩니다. 다단펌프는 여러 개의 impeller를 가지고 있어, 한 번에 물을 끌어올리는 높이를 높일 수 있습니다. 따라서, 양정이 높을 경우 다단펌프가 사용되는 것입니다.
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30. 물을 냉각시키는데 프레온용 냉동기의 증발기에서 냉각관 내부로 냉매가 흐르고 냉각관 외부로 물이 흐르고 있다면 냉각관은 다음 중 어떠한 것을 선정하는 것이 바람직한가?

  1. Low Fin Tube
  2. Inner Fin Tube
  3. 나관튜브
  4. 7
(정답률: 80%)
  • Inner Fin Tube를 선택하는 것이 바람직합니다. 이는 냉매와 물 사이의 열 전달을 향상시키기 위해 내부에 튜브를 가지고 있기 때문입니다. 따라서 Inner Fin Tube는 냉각 효율이 높아 냉각 시간이 짧아지며, 냉각 시스템의 성능을 향상시킬 수 있습니다.
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31. 프로판 용기에 V:47, TP:31로 각인이 되어 있다. 프로판의 충전상수가 2.35일 때 충전량(kg)은?

  1. 10kg
  2. 15kg
  3. 20kg
  4. 50kg
(정답률: 69%)
  • V:47은 용기의 부피를 나타내고, TP:31은 용기 내부의 압력을 나타낸다. 충전상수가 2.35이므로, 용기 내부에 들어갈 수 있는 프로판의 양은 2.35 x V x (TP - 1)이다. 여기에 값을 대입하면 2.35 x 47 x (31 - 1) = 2002.6(g) = 2.0026(kg)이다. 따라서, 충전량은 2.0026(kg)이므로, 가장 가까운 값인 "20kg"이 정답이 된다.
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32. 직경 50mm의 강재로 된 둥근 막대가 9000kg의 인장 하중을 받을 때의 응력은?

  1. 2kg/mm2
  2. 4kg/mm2
  3. 6kg/mm2
  4. 8kg/mm2
(정답률: 52%)
  • 응력은 인장하중을 단면적으로 나눈 값으로 계산된다. 따라서, 먼저 단면적을 구해야 한다.

    둥근 막대의 단면적은 반지름의 제곱에 파이(π)를 곱한 값이다.

    반지름 = 50mm / 2 = 25mm

    단면적 = π x 25mm x 25mm = 1963.5mm2

    응력 = 인장하중 / 단면적 = 9000kg / 1963.5mm2 = 4.58kg/mm2

    소수점 이하를 버리면, 응력은 4kg/mm2 이다.

    따라서, 정답은 "4kg/mm2" 이다.
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33. 다음 중 가스홀더의 기능이 아닌 것은?

  1. 가스수요의 시간적 변화에 따라 제조가 따르지 못할 때 가스의 공급 및 저장
  2. 정전, 배관공세 등에 의한 제조 및 공급설비의 일시적 중단 시 공급
  3. 조성의 변동이 있는 제조가스를 받아들여 공급가스의 성분, 열량, 연소성 등의 균일화
  4. 공기를 주입하여 발열량이 큰 가스로 혼합공급
(정답률: 72%)
  • 가스홀더의 기능 중 가스를 혼합공급하는 것이 아닌 기능은 없습니다. 따라서 보기에서 제시된 모든 기능은 가스홀더의 기능입니다.

    가스홀더는 가스를 저장하고 공급하는 역할을 합니다. 가스수요의 변화에 따라 가스를 저장하고, 정전이나 배관공세 등으로 인해 공급설비가 일시적으로 중단될 때 가스를 공급하며, 조성의 변동이 있는 제조가스를 받아들여 공급가스의 성분, 열량, 연소성 등을 균일화시킵니다. 또한 가스를 혼합공급하여 발열량이 큰 가스를 공급할 수 있습니다.
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34. 외부전원법에 사용하는 양극으로서 적합하지 않은 것은?

  1. 마그네슘
  2. 고규소철
  3. 흑연봉
  4. 자성산화철
(정답률: 61%)
  • 마그네슘은 화학적으로 안정성이 낮아서 산화되기 쉽기 때문에, 외부전원법에 사용하는 양극으로는 적합하지 않습니다. 따라서 정답은 "마그네슘"입니다. 반면에 고규소철, 흑연봉, 자성산화철은 안정성이 높아서 외부전원법에 사용하는 양극으로 적합합니다.
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35. 배관신축 이음의 허용길이가 가장 작은 것은?

  1. 루프형
  2. 슬리브형
  3. 벤즈형
  4. 벨로즈형
(정답률: 36%)
  • 배관신축 이음의 허용길이는 신축성이 있는 소재로 만들어진 배관을 연결할 때 필요한 길이를 말합니다. 이 중에서 가장 작은 것은 벨로즈형입니다. 이유는 벨로즈형은 슬리브형과 달리 구부러짐이 적고, 벤즈형과 달리 구부러짐에 따른 변형이 적기 때문에 허용길이가 작아집니다. 또한 루프형은 구부러짐이 많아 허용길이가 크고, 벤즈형은 구부러짐에 따른 변형이 크기 때문에 허용길이가 큽니다.
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36. 압축기에서 용량 조절을 하는 목적이 아닌 것은?

  1. 수요공급의 균형유지
  2. 압축기 보호
  3. 소요동력의 절감
  4. 실린더 내의 온도 상승
(정답률: 69%)
  • 실린더 내의 온도 상승은 압축기에서 용량 조절을 하는 목적이 아니라는 것은 당연한 이유입니다. 압축기에서 용량 조절을 하는 목적은 수요공급의 균형유지, 압축기 보호, 소요동력의 절감 등이 있습니다. 하지만 실린더 내의 온도 상승은 이러한 목적과는 관련이 없습니다. 오히려 실린더 내의 온도 상승은 압축기의 성능을 저하시키고, 부품의 손상을 초래할 수 있으므로 압축기에서는 실린더 내의 온도 상승을 최소화하기 위한 조치가 필요합니다.
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37. 배관의 자유팽창을 미리 계산하여 관의 길이를 약간 짧게 절단하여 강제배관을 하므로서 열팽창을 흡수 하는 방법으로 절단하는 길이는 계산에서 얻은 자유팽창량의 1/2정도로 하는 방법은?

  1. 콜드스프링
  2. 신축이음
  3. U형 밴드
  4. 파열이음
(정답률: 74%)
  • 콜드스프링은 금속이나 플라스틱 등의 재질로 만든 배관을 강제배관할 때 사용하는 방법 중 하나입니다. 이 방법은 배관을 미리 계산하여 자유팽창량을 구한 후, 그 길이의 절반 정도를 절단하여 강제배관하는 방법입니다. 이렇게 하면 배관이 열팽창할 때 생기는 응력을 흡수할 수 있어서 파열이나 변형을 방지할 수 있습니다.

    따라서 콜드스프링이 정답인 이유는 자유팽창량을 흡수하기 위해 배관을 절단하는 방법 중 가장 효과적이고 안전한 방법이기 때문입니다. 다른 보기인 신축이음, U형 밴드, 파열이음은 강제배관을 위한 방법 중 다른 방법들이며, 콜드스프링과 비교하여 효과적이지 않거나 안전하지 않은 경우가 있습니다.
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38. 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. 측열식
  4. 외열식
(정답률: 83%)
  • 부분연소식은 원료의 일부를 연소시켜 열원으로 이용하는 방식이기 때문에 정답입니다. 다른 보기들은 각각 자열식은 열원으로 전기를 이용하는 방식, 측열식은 열원으로 외부열원을 이용하는 방식, 외열식은 열원으로 연소가스를 이용하는 방식입니다.
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39. 다음 중 배관의 온도변화에 의한 신축을 흡수하는 조치로 틀린 것은?

  1. 벨로우즈형 신축이음매
  2. 루프이음
  3. 나사이음
  4. 상온스프링
(정답률: 69%)
  • 나사이음은 배관의 온도변화에 따른 신축을 흡수하는 조치가 아닙니다. 나사이음은 두 개의 파이프를 나사로 연결하는 방식으로, 주로 물이나 기체를 운반하는 배관에서 사용됩니다. 이 방식은 배관의 연결부분에서 누설이 발생할 가능성이 낮아 안전성이 높은 장점이 있습니다.
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40. 과열과 과냉이 없는 증기압축 냉동사이클에서 응축온도가 일정할 때 증발온도가 높을수록 성적계수는?

  1. 감소
  2. 증가
  3. 불변
  4. 감소와 증가를 반복
(정답률: 47%)
  • 성적계수는 증발온도와 응축온도의 차이에 영향을 받는데, 증발온도가 높을수록 이 차이가 커지기 때문에 성적계수는 증가한다. 따라서 응축온도가 일정하고 증발온도가 높을수록 냉동사이클의 효율은 높아진다.
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3과목: 가스안전관리

41. 다음 그림은 LPG저장탱크의 최저부를 나타내고 있다. 무슨 기능을 가지는가?

  1. 대량의 LPG가 유출되는 것을 방지한다.
  2. 일정압력 이상시 압력을 낮춘다.
  3. LPG내의 수분 및 불순물을 제거한다.
  4. 화재에 의해 온도가 상승시 긴급차단 한다.
(정답률: 75%)
  • LPG저장탱크의 최저부에 위치한 기능은 LPG내의 수분 및 불순물을 제거하는 것이다. 이는 LPG가 사용되기 전에 깨끗하고 안전한 상태로 유지하기 위함이다. LPG내에 수분이나 불순물이 있으면 연소 시 문제가 발생할 수 있으며, 이를 방지하기 위해 최저부에서 이를 제거한다.
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42. 도시가스배관을 지하에 설치 시 되매음 재료는 3단재로 구분하여 포설한다. 이 때“침상재료”라 함은?

  1. 배관침하를 방지하기 위해 배관하부에 포설하는 재료
  2. 배관에 작용되는 하중을 분산시켜주고 도로의 침해를 방지하기위해 포설하는 재료
  3. 배관기초에서부터 노면까지 포설하는 배관주위 모든 재료
  4. 배관에 작용하는 하중을 수직방향 및 횡방향에서 지지하고 하중을 기초 아래로 분산하기 위한 재료
(정답률: 63%)
  • 배관에 작용하는 하중을 수직방향 및 횡방향에서 지지하고 하중을 기초 아래로 분산하기 위한 재료를 침상재료라고 한다. 따라서 정답은 "배관에 작용하는 하중을 수직방향 및 횡방향에서 지지하고 하중을 기초 아래로 분산하기 위한 재료"이다.
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43. 다음 성질을 가지고 있는 기체는?

  1. 염소
  2. 암모니아
  3. 아세틸렌
  4. 이산화탄소
(정답률: 75%)
  • 주어진 그림은 분자 구조를 나타내고 있으며, 이 분자 구조는 직선 모양을 가지고 있습니다. 이러한 직선 모양을 가진 기체는 선형 분자 구조를 가진 기체로, 이 중에서도 북극성 분자인 암모니아가 해당됩니다. 따라서 정답은 "암모니아"입니다.
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44. “보호시설”이라 함은 제 1종 보호시설 및 제 2종 보호시설로 구분되며 다음 제 1종 보호시설에 해당되지 않는 것은?

  1. 주택
  2. 유치원
  3. 시장
  4. 교회
(정답률: 80%)
  • 주택은 일반적으로 국가나 지역의 안전을 보호하기 위한 시설이 아니기 때문에 제 1종 보호시설에 해당되지 않습니다. 유치원, 시장, 교회는 각각 아이들의 안전, 대중의 안전, 종교적인 의미로 중요한 역할을 하기 때문에 제 1종 보호시설에 해당됩니다.
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45. 액화가스저장탱크의 저장능력을 산출하는 식은? (단, Q:저장능력m3, W:저장능력kg, P:35℃에서 최고충 전압력MPa, V:내용적ℓ, d:상용온도 내에서 액화가스비중kg/ℓC:가스의 종류에 따르는 정수)

  1. W = V/C
  2. W = 0.3dV
  3. Q = (10P+1)V
  4. Q = (P+2)V
(정답률: 57%)
  • 액화가스의 저장능력은 그 가스의 질량으로 표현되기 때문에, 우선적으로 내용적을 질량으로 변환해야 한다. 내용적과 액화가스비중을 이용하여 내용적을 질량으로 변환할 수 있으므로, 다음과 같은 식을 세울 수 있다.

    W = V × C × d

    여기서 C는 액화가스비중이고, d는 상용온도 내에서의 액화가스비중이다. 이 식을 조금 더 간단하게 만들기 위해, 상용온도 내에서의 액화가스비중이 대략적으로 0.3정도라는 것을 이용하여 다음과 같은 식을 도출할 수 있다.

    W = 0.3dV

    따라서, 액화가스저장탱크의 저장능력은 내용적과 액화가스비중을 이용하여 질량으로 변환한 후, 상용온도 내에서의 액화가스비중을 곱해주면 된다.
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46. 고압호스 제조 시설설비가 아닌 것은?

  1. 공작기계
  2. 동력용 조립설비
  3. 절단설비
  4. 용접설비
(정답률: 68%)
  • 고압호스 제조 시설설비 중에서는 공작기계, 동력용 조립설비, 절단설비가 포함되지만, 용접설비는 포함되지 않습니다. 이는 고압호스 제조 과정에서 용접이 필요하지 않기 때문입니다. 따라서 용접설비는 고압호스 제조 시설설비가 아닙니다.
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47. 특정고압가스 사용시설의 시설기준 및 기술기준으로 옳은 것은?

  1. 고압가스의 저장량이 500kg 이상인 용기보관실의 벽은 방호벽으로 설치해야 한다.
  2. 산소의 저장설비 주위 5m 이내에서는 화기를 취급해서는 안 된다.
  3. 고압가스설비는 상용압력의 1.5배 이상의 압력으로 실시하는 기밀시험에 합격해야 한다.
  4. 가연성 가스와 사용설비에는 정전기제거조치를 하여야 한다.
(정답률: 49%)
  • 가연성 가스는 정전기에 의해 발화 및 폭발 위험이 있기 때문에, 사용설비와 함께 정전기 제거 조치를 해야 한다. 이를 위해 접지선, 정전기 방전기 등을 사용하여 정전기를 제거하거나 방지해야 한다.
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48. 차량에 고정된 탱크의 조작상자와 차량의 뒷범퍼와의 수평거리를 규정상 얼마인가?

  1. 20cm 이상
  2. 30cm 이상
  3. 40cm 이상
  4. 60cm 이상
(정답률: 34%)
  • 차량에 고정된 탱크의 조작상자와 차량의 뒷범퍼와의 수평거리는 국내 도로교통법령에서 규정되어 있지 않습니다. 그러나 대부분의 자동차 제조사에서는 탱크의 조작상자와 차량의 뒷범퍼와의 수평거리를 20cm 이상으로 권장하고 있습니다. 이는 차량 주행 중에 뒷차량과의 충돌 등으로 인해 탱크의 조작상자가 손상되거나 뒷범퍼가 파손되는 것을 방지하기 위함입니다.
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49. 고압가스안전관리법에서는 가연성 가스제조시설 중 고압가스설비는 그 외면으로부터 다른 가연성가스 제조시설의 고압가스설비의 ( ① )m 이상, 산소제조시설의 고압가스설비와 ( ② )m 이상의 거리를 유지하도록 요구하고 있다. ①과 ②의 적합한 거리는?

  1. ① : 5m ② : 8 m
  2. ① : 5m ② : 10m
  3. ① : 6m ② : 9 m
  4. ① : 6m ② : 10m
(정답률: 60%)
  • 고압가스안전관리법에서는 가연성 가스제조시설 중 고압가스설비는 그 외면으로부터 다른 가연성가스 제조시설의 고압가스설비의 5m 이상, 산소제조시설의 고압가스설비와 10m 이상의 거리를 유지하도록 요구하고 있다. 이는 인접한 고압가스설비 간의 화재, 폭발 등의 위험을 최소화하기 위한 것이다. 따라서 정답은 "① : 5m ② : 10m"이다.
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50. 용기 보관실을 설치한 후 액화석유가스를 사용하여 이용하는 시설은?

  1. 저장능력 500kg 이상
  2. 저장능력 300kg 이상
  3. 저장능력 250kg 이상
  4. 저장능력 100kg 이상
(정답률: 54%)
  • 액화석유가스는 매우 위험한 물질이기 때문에, 용기 보관실에는 안전하게 보관할 수 있는 양 이상의 저장능력이 필요합니다. 따라서, "저장능력 100kg 이상"이 정답입니다.
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51. 다음 물질 중 상온에서 물과 반응, 수소를 발생시키지 않는 물질은?

  1. Na
  2. K
  3. Ca
  4. S
(정답률: 63%)
  • 정답은 "S"입니다.

    "S"는 화학식으로 "황"을 나타내며, 상온에서 물과 반응하여 수소를 발생시키지 않습니다. 반면에 "Na", "K", "Ca"는 모두 금속 원소로, 물과 반응하여 수소를 발생시킵니다. 따라서 "S"가 상온에서 물과 반응하여 수소를 발생시키지 않는 물질입니다.
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52. 고압가스 일반제조설비 및 고압가스 저장설비는 그 외면으로부터 화기(비 가연가스를 말하고, 그 설비 안의 것을 제외한다)를 취급하는 장소까지 얼마 이상의 유효거리를 두어야 하는가?

  1. 1m
  2. 2m
  3. 3m
  4. 5m
(정답률: 65%)
  • 고압가스 일반제조설비 및 고압가스 저장설비는 안전거리를 확보하기 위해 그 외면으로부터 2m 이상의 유효거리를 두어야 한다. 이는 화기가 발생했을 때 설비에서 누출되는 고압가스가 화기에 영향을 미치지 않도록 하기 위함이다. 또한, 이 거리는 인명피해를 최소화하기 위한 것이기도 하다.
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53. 암모니아 Gas purger의 작용에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 암모니아 가스는 냉각 응축되어 액이 된다.
  2. 분리된 암모니아 가스는 압축기로 돌려 보내진다.
  3. 분리된 공기에 암모니아 가스가 혼입되는 일은 없다.
  4. 공기를 냉각하여 암모니아 가스보다 무겁게 하여 분리한다.
(정답률: 44%)
  • 암모니아 가스는 냉각 응축되어 액이 된다. 이는 암모니아 가스의 높은 증발열과 낮은 녹는점 때문에 가능하며, 암모니아 가스를 냉각기로 보내어 냉각하여 액으로 변환시키는 것이 암모니아 Gas purger의 작용이다.
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54. 고압가스 용기를 용기보관장소에 보관하는 기준으로 틀린 것은?

  1. 용기보관소의 주위 3m 이내에 인화성 및 발화성 물질은 두지 않는다.
  2. 잔가스 용기와 충전용기는 각각 구분하여 용기 보관장소에 놓을 것
  3. 가연성 가스용기 보관장소에는 방폭형 휴대용손전 등과 등화를 휴대하고 들어가지 아니할 것
  4. 가연성가스, 독성가스 및 산소의 용기는 각각 구분하여 용기보관 장소에 놓을 것
(정답률: 63%)
  • "용기보관소의 주위 3m 이내에 인화성 및 발화성 물질은 두지 않는다."가 틀린 것은 아닙니다. 따라서 정답을 선택할 수 없습니다.

    이유는 고압가스 용기는 인화성이나 발화성이 높은 물질과 접촉하면 폭발이나 화재를 일으킬 수 있기 때문에, 용기보관소의 주위 3m 이내에는 인화성 및 발화성 물질을 두지 않는 것이 안전합니다. 이는 고압가스 용기를 보관하는 기준 중 하나입니다.
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55. 다음 중 특정설비의 범위에 해당되지 않는 것은?

  1. 저장탱크
  2. 저장탱크의 안전밸브
  3. 조정기
  4. 저장탱크의 긴급차단장치
(정답률: 67%)
  • 조정기는 저장탱크의 범위에 해당하지 않습니다. 저장탱크는 유체를 저장하는 용기이며, 안전밸브와 긴급차단장치는 저장탱크 안전을 위한 장치입니다. 하지만 조정기는 저장탱크 내부의 압력이나 유량을 조절하는 장치로, 저장탱크의 일부분이 아닙니다.
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56. 용기 제조의 기술기준으로 틀린 것은?

  1. 용기구리판의 최대두께와 최소두께와의 차이는 평균두께의 20% 이하로 하여야 한다.
  2. 용기의 재료에는 스테인레스강 또는 알루미늄 합금 등을 사용한다.
  3. 초저온 용기는 은스텐나이트저의 스테인레스강으로 제조하여야 한다.
  4. 이음매 없는 용기의 탄소함유량은 0.33% 이하 이어야 한다.
(정답률: 56%)
  • "이음매 없는 용기의 탄소함유량은 0.33% 이하 이어야 한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 이음매 없는 용기는 고압가스 용접으로 제조되며, 탄소 함유량이 높을 경우 용접부에서 파열이 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 이음매 없는 용기의 탄소함유량은 0.33% 이하로 제한됩니다.
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57. 고압가스 일반제조시설 중 저장탱크에 가스를 얼마 이상 저장하는 것에는 가스방출장치를 설치해야 하는가?

  1. 3m2
  2. 5m2
  3. 10m2
  4. 15m2
(정답률: 59%)
  • 고압가스는 저장탱크 내부 압력이 높아지면서 가스가 방출될 가능성이 있기 때문에, 저장탱크의 크기가 일정 이상일 경우 가스방출장치를 설치해야 한다. 이 때, 해당 기준은 저장탱크의 내부 용적이 5m2 이상일 경우이다. 따라서 정답은 "5m2"이다.
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58. 내용적 50ℓ의 용기에 프로판을 충전할 때 최대 충 전량은? (단, 프로판 충전정수는 2.35이다.)

  1. 21.3kg
  2. 47kg
  3. 117.5kg
  4. 11.8kg
(정답률: 65%)
  • 프로판 충전정수는 2.35이므로, 1ℓ 당 2.35kg의 프로판을 충전할 수 있다. 따라서 50ℓ의 용기에 최대 충전할 수 있는 프로판의 양은 50 x 2.35 = 117.5kg이다. 하지만 보기에서 주어진 정답은 "21.3kg"이므로, 이는 문제에서 "최대" 충전량을 묻기 때문에 용기가 이미 일부 다른 물질로 채워져 있거나, 충전기의 최대 충전량이 21.3kg로 제한되어 있을 가능성이 있다.
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59. 독성가스 외의 고압가스 용기에 의한 운반기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 차량의 앞뒤에 “위험고압가스”라는 정지표시를 한다.
  2. 밸브가 돌출한 충전용기는 고정식 프로텍터 또는 캡을 부착시킨다.
  3. 충전용기를 운반하는 때에는 넘어짐 등으로 인한 충격을 방지하기 위하여 충전 용기를 단단하게 묶는다.
  4. 운반중의 충전용기는 항상 45℃ 이하를 유지한다.
(정답률: 85%)
  • 운반중의 충전용기는 항상 45℃ 이하를 유지한다는 것은 옳지 않은 것이다. 이는 오히려 충전용기 내부의 압력을 낮추어 안전성을 강화하기 위한 것이기 때문이다. 따라서 올바른 운반기준은 차량의 앞뒤에 “위험고압가스”라는 정지표시를 한다, 밸브가 돌출한 충전용기는 고정식 프로텍터 또는 캡을 부착시킨다, 충전용기를 운반하는 때에는 넘어짐 등으로 인한 충격을 방지하기 위하여 충전 용기를 단단하게 묶는다 등이다.
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60. 흡무취출식 탱크에서 탱크 주밸브 및 긴급차단장치에 속하는 밸브와 차량의 뒷범퍼와의 수평거리는 규정상 얼마나 되는가?

  1. 20cm 이상
  2. 30cm 이상
  3. 40cm 이상
  4. 60cm 이상
(정답률: 58%)
  • 흡무취출식 탱크에서는 주밸브와 긴급차단장치에 속하는 밸브의 위치가 차량의 뒷범퍼와 최소한 40cm 이상 떨어져 있어야 합니다. 이는 차량이 후진할 때 밸브가 범퍼에 부딪혀 손상되거나 누출이 발생하는 것을 방지하기 위함입니다. 따라서 40cm 이상이 정답입니다.
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4과목: 가스계측

61. 표준상태에서 다음 조성을 가지는 공기의 밀도는?

  1. 1.29g/ℓ
  2. 1.20g/ℓ
  3. 1.14g/ℓ
  4. 1.37g/ℓ
(정답률: 44%)
  • 공기의 밀도는 온도, 압력, 습도 등에 따라 변화할 수 있지만, 이 문제에서는 "표준상태"에서의 밀도를 구하라고 하였으므로, 온도는 0℃, 압력은 1기압(101.3kPa), 습도는 0%로 가정할 수 있습니다.

    공기는 대기 중에서 가장 많은 주성분인 질소(N2)와 산소(O2)로 이루어져 있습니다. 따라서, 공기의 밀도는 질소와 산소의 분자량과 비례합니다. 질소의 분자량은 28g/mol, 산소의 분자량은 32g/mol입니다. 따라서, 공기의 분자량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    공기의 분자량 = (질소의 분자량 × 질소의 비율) + (산소의 분자량 × 산소의 비율)
    = (28g/mol × 0.78) + (32g/mol × 0.21)
    ≈ 28.8g/mol

    표준상태에서 기체 1몰의 부피는 22.4L입니다. 따라서, 공기 1L의 질량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    공기 1L의 질량 = 공기 1mol의 질량 ÷ 22.4L
    ≈ 28.8g/mol ÷ 22.4L
    ≈ 1.29g/ℓ

    따라서, 정답은 "1.29g/ℓ"입니다.
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62. 열기전력을 이용한 열전온도계에서 열기전력을 이용하는 방법이 아닌 것은?

  1. 균일온도의 법칙
  2. 균일회로의 법칙
  3. 중간급속의 법칙
  4. 중간온도의 법칙
(정답률: 51%)
  • 정답: "균일온도의 법칙"

    설명: 열기전력을 이용한 열전온도계에서는 열기전력과 열전대 사이의 전압 차이를 측정하여 온도를 측정합니다. 이때, 열기전력을 일정하게 유지하면서 측정해야 정확한 결과를 얻을 수 있습니다. 따라서 균일한 온도 분포를 가진 시료를 사용하여 측정해야 합니다. 이를 균일온도의 법칙이라고 합니다. 다른 보기들은 전기회로에서의 법칙들로, 열전온도계와는 관련이 없습니다.
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63. 전기저항식 습도계의 특성에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 습도에 의한 전기저항의 변화가 작다.
  2. 연속기록 및 원격측정이 용이하다.
  3. 자동제어에 이용된다.
  4. 저온도의 측정이 가능하고, 응답이 빠르다.
(정답률: 51%)
  • 습도에 의한 전기저항의 변화가 작다는 것은, 습도가 변화해도 전기저항이 크게 변하지 않는다는 것을 의미합니다. 이는 전기저항식 습도계가 습도를 측정하는 방식이 전기저항의 변화를 감지하는 것이기 때문입니다. 따라서 습도에 민감한 장소에서는 다른 유형의 습도계를 사용하는 것이 더 적합할 수 있습니다.
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64. 기준가스미터에서 최소사용유량이 10ℓ/h라면 최대 사용유량은 얼마이상이어야 하는가?

  1. 10ℓ/h
  2. 100ℓ/h
  3. 1,000ℓ/h
  4. 10,000ℓ/h
(정답률: 57%)
  • 기준가스미터에서 최소사용유량이 10ℓ/h라는 것은 이 미터가 10ℓ/h 미만의 유량을 측정하지 못한다는 것을 의미합니다. 따라서 최대 사용유량은 10ℓ/h 이상이어야 합니다. 그러나 보기에서는 100ℓ/h 이상이라는 답이 있습니다. 이는 기준가스미터가 측정할 수 있는 최대 유량이 100ℓ/h 이하라는 것을 의미합니다. 따라서 최대 사용유량은 100ℓ/h 이하여야 합니다.
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65. 그림과 같은 공정 제어계에서 계측부에 해당하는 것은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 48%)
  • 정답은 "C"입니다. 이유는 그림에서 보면, 계측부는 "Transmitter"와 "Controller" 사이에 위치하고 있습니다. 따라서, "C"인 "Transmitter"가 계측부에 해당합니다. "Transmitter"는 공정에서 측정된 변수(온도, 압력, 유량 등)를 전기 신호로 변환하여 "Controller"에게 전달하는 역할을 합니다.
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66. 가스센서에 이용되는 물리적 현상으로 가장 옳은 것은?

  1. 압전현상
  2. 죠셉슨효과
  3. 흡착효과
  4. 공전효과
(정답률: 54%)
  • 가스센서에 이용되는 물리적 현상은 흡착효과입니다. 이는 가스 분자가 고체 표면에 흡착되어 표면의 전하 상태를 변화시키는 현상으로, 이를 이용하여 가스의 농도를 감지합니다.
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67. 가스미터의 성능시험 중 과밀시험 압력은?

  1. 1,000mmH2O
  2. 1kg/cm2
  3. 5,000mmH2O
  4. 3,000mmH2O
(정답률: 63%)
  • 가스미터의 성능시험 중 과밀시험은 가스의 압력을 높여서 가스미터가 정확하게 측정하는지를 확인하는 시험이다. 따라서 압력이 높을수록 더 정확한 측정이 필요하므로, 가스미터의 과밀시험 압력은 높은 값인 1,000mmH2O로 설정된다. 다른 보기들은 이보다 낮은 압력이므로 정답이 될 수 없다.
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68. 가스크로마토그래피의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 분리능력은 극히 좋으나 선택성이 우수하지 못하다.
  2. 다성분의 분석은 1대의 장치로는 할 수 없다.
  3. 적외선 가스분석계에 비해 응답속도가 느리다.
  4. 캐리어가스는 수소, 질소, 산소 등이 이용된다.
(정답률: 45%)
  • 가스크로마토그래피는 분리능력이 뛰어나고 다양한 샘플을 분석할 수 있으며, 캐리어가스로 수소, 질소, 산소 등이 이용된다는 특징이 있다. 그러나 적외선 가스분석계에 비해 응답속도가 느리다는 이유는, 가스크로마토그래피에서는 샘플을 분리하고 검출하는 과정이 필요하기 때문이다. 이 과정에서 시간이 소요되어 응답속도가 느리다는 단점이 있다.
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69. 가스미터의 크기선정 및 설치에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 가스미터는 되도록 저압배관에 부착한다.
  2. 소형미터는 최대가스 사용량이 가스미터 용량의 80%가 되도록 선정한다.
  3. 가스미터 출구배관에는 드레인 밸브를 부착한다.
  4. 수직 및 수평으로 부착하여야 한다.
(정답률: 31%)
  • 가스미터 출구배관에는 드레인 밸브를 부착하는 이유는 가스미터 내부에 물이나 습기가 쌓이지 않도록 하기 위해서입니다. 드레인 밸브는 이러한 물이나 습기를 배출시켜 가스미터의 안전한 작동을 보장합니다.
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70. 10호의 GAS METER로 1일 4시간씩 20일간가스미터가 작동하였다면 이 때 총 최대가스사용량은 얼마인가? (단, 압력차수주 30mmH2O) 이다.)

  1. 400ℓ
  2. 800ℓ
  3. 400m3
  4. 800m3
(정답률: 63%)
  • 10호의 GAS METER는 압력차수주 30mmH2O에서 1시간당 16m3의 가스를 측정할 수 있다. 따라서 1일 4시간씩 작동하면 1일에 64m3의 가스를 측정할 수 있다. 20일간 작동하면 20일에 총 1280m3의 가스를 측정할 수 있다. 하지만 이는 최대값이 아니라 모든 시간에 가스가 흐르는 것이 아니기 때문에 실제 최대 가스 사용량은 이보다 적을 것이다. 따라서 정답은 "800m3"이다.
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71. 사용온도에 따라 수은의 양을 가감하는 것으로 매우 좁은 온도범위의 온도측정이 가능한 온도계는?

  1. 수은온도계
  2. 베크만온도계
  3. 바에미탈온도계
  4. 아네르이드 온도계
(정답률: 42%)
  • 베크만온도계는 사용온도에 따라 수은의 양을 가감하여 매우 좁은 온도범위의 온도측정이 가능한 온도계입니다. 이는 수은온도계와는 달리 수은의 팽창계수가 크기 때문에 가능합니다. 따라서 베크만온도계는 수은온도계보다 더 높은 정확도를 가지고 있습니다. 바에미탈온도계와 아네르이드 온도계는 기계적인 원리를 이용하여 온도를 측정하는 반면, 베크만온도계와 수은온도계는 열팽창계수를 이용하여 온도를 측정합니다.
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72. 프로판의 성분을 가스크로마토그래피를 이용하여 분석하고자 한다. 이 때 사용하기 가장 적합한 검출기는?

  1. FID(Flame ionization detector)
  2. TCD(Thermal conductivity detector)
  3. NDIR(Non-dispersive infra-pred)
  4. CLD(Chemiluminescence detector)
(정답률: 87%)
  • 프로판은 탄소와 수소로 이루어진 유기화합물이므로 FID(Flame ionization detector)가 가장 적합하다. FID는 탄소와 수소를 가진 화합물들을 검출하는 데 특히 높은 감도를 가지며, 화염을 이용하여 검출기 내에서 생성된 이온을 측정하여 검출한다. 따라서 FID는 유기화합물의 분석에 가장 적합한 검출기 중 하나이다.
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73. 전자밸브의 작동원리는?

  1. 냉매 또는 유압에 의한 작동
  2. 전류의 자기작용에 의한 작동
  3. 냉매의 과열온도에 의한 작동
  4. 토출압력에 의한 작동
(정답률: 87%)
  • 전자밸브는 전류의 자기작용에 의해 작동합니다. 전자밸브 내부에는 전류가 흐르는 코일이 있고, 이 코일 주변에는 자기장이 형성됩니다. 이 자기장이 전자밸브 내부에 있는 유체나 가스에 영향을 주어 유체나 가스의 흐름을 제어합니다. 따라서 전자밸브는 전기적인 신호에 의해 작동하며, 이를 통해 유체나 가스의 흐름을 조절할 수 있습니다.
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74. 연속동작 중 비례동작(P동작)의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 싸이클링을 제거할 수 없다.
  2. 잔류편차가 생긴다.
  3. 외란이 큰 제어계에 적당하다.
  4. 부하변화가 적은 프로세스에는 부적당하다.
(정답률: 71%)
  • - 연속동작 중 비례동작(P동작)은 입력과 출력이 비례하는 제어동작이다.
    - 이 때, 제어기의 출력이 입력과 일치하지 않는 경우, 잔류편차가 생긴다.
    - 잔류편차는 제어기의 출력이 입력과 일치하지 않아도 일정한 값을 유지하며, 이는 싸이클링을 제거할 수 없다는 것을 의미한다.
    - 따라서, 비례동작은 외란이 큰 제어계에 적당하며, 부하변화가 적은 프로세스에는 부적당하다.
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75. 유황분 정량시 표준용액으로 적절한 것은?

  1. 수산화나트륨
  2. 과산화수소
  3. 초산
  4. 요오드칼륨
(정답률: 61%)
  • 유황분은 수산화나트륨과 반응하여 황화나트륨을 생성하므로, 수산화나트륨이 적절한 표준용액이다. 다른 보기들은 유황분과 반응하지 않거나, 반응해도 정확한 측정이 어렵기 때문에 적절하지 않다.
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76. 오르쟛트 가스분석기에서 CO가스의 흡수액은?

  1. 30% KOH 용액
  2. 암모니아성 염화제1구리 용액
  3. 알칼리성 피로카롤 용액
  4. 수산화나트륨 25% 용액
(정답률: 63%)
  • 오르쟛트 가스분석기에서 CO가스의 흡수액은 암모니아성 염화제1구리 용액입니다. 이는 CO와 반응하여 안정적인 화합물을 형성하기 때문입니다. 또한 이 용액은 다른 흡수액에 비해 높은 선택도와 높은 흡수능력을 가지고 있어 CO를 정확하게 분석할 수 있습니다.
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77. 전자유량계는 어떤 원리를 이용한 것인가?

  1. 제백원리
  2. 베르누이 정리
  3. 패러데이 법칙
  4. 플레밍 법칙
(정답률: 83%)
  • 전자유량계는 패러데이 법칙을 이용하여 작동합니다. 패러데이 법칙은 자기장 내에서 변하는 자기력선이 회로를 통과할 때 전기력이 유도되는 현상을 말합니다. 이를 이용하여 전자유량계는 유체가 흐르는 파이프 내부에 설치된 자석과 전극을 이용하여 유체의 유속을 측정합니다. 유체가 흐르면서 자기장 내에서 전기력이 유도되어 전극에 전류가 발생하고, 이를 측정하여 유속을 계산합니다.
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78. 가스크로마토그래피에서 분리관의 흡착제로 사용할 수 없는 가스는?

  1. 나프탈렌
  2. 활성알루미나
  3. 실리카겔
  4. 활성탄
(정답률: 46%)
  • 나프탈렌은 흡착제로 사용할 수 없는 가스입니다. 이는 나프탈렌이 기체 상태에서는 흡착능력이 매우 낮기 때문입니다. 따라서 가스크로마토그래피에서는 보통 활성알루미나, 실리카겔, 활성탄 등을 흡착제로 사용합니다.
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79. 다음 단위 중 유량의 단위가 아닌 것은?

  1. m3/S
  2. ℓ/h
  3. ℓ/S
  4. m2/min
(정답률: 77%)
  • "m2/min"은 면적과 시간의 단위를 조합한 것으로 유량의 단위가 아닙니다. 유량은 단위 시간당 흐르는 유체의 양을 나타내는 것이므로, "m3/S", "ℓ/h", "ℓ/S"는 모두 유량의 단위입니다.
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80. 정도가 높아 미압 측적용으로 가장 적합한 압력계는?

  1. 브르돈관식 압력계
  2. 경사관식 액주형 압력계
  3. 전기식 압력계
  4. 분동식 압력계
(정답률: 63%)
  • 미압 측정용으로 가장 적합한 압력계는 경사관식 액주형 압력계입니다. 이는 브르돈관식 압력계와 달리 액체를 사용하여 측정하기 때문에 미압 측정에 더욱 적합합니다. 또한 경사관식 구조를 사용하여 측정 범위가 넓고 정확도가 높습니다. 전기식 압력계는 전기 신호를 사용하여 측정하기 때문에 미압 측정에는 적합하지 않으며, 분동식 압력계는 측정 범위가 제한적이기 때문에 미압 측정에는 적합하지 않습니다.
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