가스산업기사 필기 기출문제복원 (2007-03-04)

가스산업기사
(2007-03-04 기출문제)

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1과목: 연소공학

1. 다음 중 연소반응과 직접 관계가 없는 것은?

  1. 연소열
  2. 점화에너지
  3. 중화열
  4. 발화온도
(정답률: 86%)
  • 중화열은 화학 반응에서 생성된 열을 중화시키는데 필요한 열의 양을 말한다. 연소반응과는 직접적인 관련이 없으며, 화학 반응에서 발생하는 열의 양을 측정하는 데 사용된다. 따라서 정답은 "중화열"이다.
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2. 최초의 완만한 연소가 격렬한 폭굉으로 발전할 때까지의 거리를 폭굉유도거리(DID)라 하는데 폭굉유도거리가 짧아지는 원인이 아닌 것은?

  1. 정상연소 속도가 큰 혼합가스일수록
  2. 관속에 방해물이 있을 때
  3. 관경이 가늘수록
  4. 압력이 낮을수록
(정답률: 79%)
  • 압력이 낮을수록 연소에 필요한 산소의 양이 적어지기 때문에 연소 속도가 느려져 폭굉유도거리가 길어집니다. 따라서 압력이 낮을수록 폭굉유도거리가 짧아지는 원인이 아닙니다.
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3. 유동층 연소의 장점에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 부하변동에 따른 적응력이 좋다.
  2. 광범위하게 연료에 적용할 수 있다.
  3. 질소산화물의 발생량이 감소된다.
  4. 전열면적이 적게 소요된다.
(정답률: 53%)
  • "부하변동에 따른 적응력이 좋다"는 유동층 연소 시스템이 부하 변동에 빠르게 대응할 수 있기 때문입니다. 이는 시스템이 연소 공기와 연료 공급을 조절하여 연소 온도와 속도를 조절할 수 있기 때문입니다.
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4. 이상기체를 정적 하에서 가열하면 압력과 온도의 변화는 어떻게 되는가?

  1. 압력증가, 온도상승
  2. 압력일정, 온도일정
  3. 압력일정, 온도상승
  4. 압력증가, 온도일정
(정답률: 87%)
  • 이상기체의 상태방정식인 PV=nRT에서, 정적 상태에서 부피(V)와 몰수(n)는 일정하므로, 가열에 의해 온도(T)가 상승하면 압력(P)도 증가하게 됩니다. 따라서 이상기체를 정적 하에서 가열하면 "압력증가, 온도상승"이 됩니다.
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5. 연소속도에 영향을 주는 인자로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 온도
  2. 활성화에너지
  3. 발열량
  4. 가스의 조성
(정답률: 49%)
  • 발열량은 연소 반응에서 발생하는 열의 양을 나타내는 값으로, 연소 반응에 필요한 열을 공급하는 역할을 합니다. 따라서 발열량이 높을수록 연소 반응이 더욱 활발하게 일어나게 되어 연소속도에 큰 영향을 미치게 됩니다. 따라서 가장 거리가 먼 인자는 "발열량"입니다.
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6. 공기와 혼합하였을 때 폭발성 혼합가스를 형성할 수 있는 것은?

  1. NH3
  2. N2
  3. CO2
  4. SO2
(정답률: 82%)
  • NH3은 공기와 혼합하면 폭발성 혼합가스를 형성할 수 있습니다. 이는 NH3가 공기 중 산소와 반응하여 NOx와 H2O를 생성하고, 이들이 높은 열과 압력으로 인해 폭발성 혼합가스를 형성하기 때문입니다. 반면, N2, CO2, SO2는 공기와 혼합해도 폭발성 혼합가스를 형성하지 않습니다.
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7. 부탄가스의 공기 중 연소범위(%) 값을 가장 옳게 나타낸 것은?

  1. 1.9~8.5
  2. 2.7~9.5
  3. 2.4~10.3
  4. 5~15
(정답률: 83%)
  • 부탄가스는 공기 중에서 1.9%에서 8.5%의 범위에서 연소가 가능합니다. 이 범위를 벗어나면 연소가 일어나지 않거나, 불완전 연소가 일어나게 됩니다. 따라서, 부탄가스를 안전하게 사용하기 위해서는 이 연소범위를 잘 파악하고 사용해야 합니다.
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8. 공기 20kg과 증기 5kg이 15m3의 용기 속에 들어있다. 만약 이 혼합가스의 온도가 50℃라면 혼합가스의 압력은 약 몇 kg/cm2인가? (단, 공기와 증기의 가스 정수는 각각 29.5, 47.0kg·m/kg·K이다)

  1. 0.39
  2. 0.99
  3. 1.27
  4. 1.78
(정답률: 29%)
  • 먼저, 혼합가스의 총 질량을 구해보자.

    공기의 질량 = 20kg
    증기의 질량 = 5kg
    총 질량 = 20kg + 5kg = 25kg

    다음으로, 혼합가스의 온도를 절대온도로 변환해보자.

    온도 = 50℃
    절대온도 = 273.15 + 50 = 323.15K

    이제, 이상기체 상태방정식을 이용하여 압력을 구할 수 있다.

    PV = nRT

    P = nRT/V

    n = 총 질량 / 가스 정수의 합 = 25kg / (29.5kg·m/kg·K + 47.0kg·m/kg·K) = 0.303mol

    R = 기체상수 = 8.31J/mol·K

    V = 15m³ = 15,000L = 15,000dm³

    T = 절대온도 = 323.15K

    따라서,

    P = (0.303mol)(8.31J/mol·K)(323.15K) / 15,000dm³ = 1.78kg/cm²

    따라서, 정답은 "1.78"이다.
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9. 가연성 액체로부터 발생한 증기가 공기 중에서 연소범위 내에 있으면 그 표면에 불꽃을 접근시켰을 때 불이 붙는 필요 최저온도를 무엇이라 하는가?

  1. 인화점
  2. 발화점
  3. 착화온도
  4. 비점
(정답률: 82%)
  • 정답은 "인화점"이다. 인화점은 가연성 액체나 가스가 공기 중에서 연소하기에 충분한 온도에 노출될 때, 그 표면에 불꽃을 접근시켰을 때 불이 붙는 최저 온도를 말한다. 다른 선택지인 발화점은 물질이 일정한 온도에서 불꽃 없이 스스로 연소하기 시작하는 온도를 말하며, 착화온도는 물질이 연소하기 시작하는 최저 온도를 말한다. 비점은 액체가 기체로 변하는 온도를 말한다.
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10. 프로판(C3H8)의 표준 총발열량이 -530600cal/gmol 일 때 표준 진발열량은 몇 cal/gmol인가? (단, HO(L) → H2O(g), H=10519cal/gmol이다.)

  1. -530600
  2. -488524
  3. -520081
  4. -430432
(정답률: 62%)
  • 표준 총발열량은 반응물과 생성물이 모두 기체 상태일 때 발생하는 엔탈피 변화량을 말한다. 따라서, 프로판이 연소하여 CO2와 H2O가 생성되는 반응에서 발생하는 엔탈피 변화량을 나타낸다.

    C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g)

    이 반응에서 발생하는 엔탈피 변화량은 표준 총발열량인 -530600cal/gmol이다.

    반면, 표준 진발열량은 모든 생성물이 기체 상태이고, 반응물은 액체 상태인 경우의 엔탈피 변화량을 말한다. 따라서, 액체 상태인 물이 기체 상태인 H2O(g)로 변하는 반응에서 발생하는 엔탈피 변화량을 더해줘야 한다.

    HO(L) → H2O(g) ΔH=10519cal/gmol

    따라서, 표준 진발열량은 -530600 + 10519 = -520081cal/gmol 이다.

    따라서, 정답은 "-520081"이다.
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11. 액체연료의 연소형태와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 분무연소
  2. 등심연소
  3. 분해연소
  4. 증발연소
(정답률: 76%)
  • 분무연소, 등심연소, 증발연소는 모두 액체연료의 표면에서 일어나는 연소 형태이지만, 분해연소는 액체연료의 분자 내부에서 일어나는 연소 형태이기 때문에 가장 거리가 먼 것이다. 분해연소는 액체연료의 분자가 열에 의해 분해되어 가스 상태로 변화하면서 일어나는 연소이다.
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12. 대기압 760mmHg 하에서 계기압력이 2atm이었다면 절대압력은 약 몇 PSI인가?

  1. 22.3
  2. 33.2
  3. 44.1
  4. 55.1
(정답률: 69%)
  • 먼저, 1 atm은 대기압과 같으므로 계기압력은 2 atm이지만, 절대압력은 대기압을 더해줘야 한다. 따라서 절대압력은 2 atm + 1 atm = 3 atm이 된다.

    이제, 1 atm은 약 14.7 PSI이므로 3 atm은 3 x 14.7 PSI = 44.1 PSI가 된다. 따라서 정답은 "44.1"이다.
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13. 표준상태에서 질소가스의 밀도는 몇 g/L인가?

  1. 0.97
  2. 1.00
  3. 1.07
  4. 1.25
(정답률: 74%)
  • 표준상태에서 질소가스의 밀도는 1.25 g/L이다. 이는 아래와 같은 이유로 설명할 수 있다.

    표준상태는 온도가 0℃(273K)이고 압력이 1 atm인 상태를 말한다. 질소(N₂)의 분자량은 28 g/mol이며, 이를 가용성 기체 상태의 이상기체 법칙에 대입하면 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

    PV = nRT

    여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 온도를 나타낸다. 이를 부피에 대해 정리하면 다음과 같다.

    V = nRT/P

    이제 이를 질소의 경우에 대해 계산해보자. 온도는 0℃이므로 273K이다. 압력은 1 atm이므로 101.3 kPa이다. 기체상수 R은 0.0821 L·atm/mol·K이다. 따라서 다음과 같이 계산할 수 있다.

    V = (1 mol × 0.0821 L·atm/mol·K × 273K) / (1 atm × 101.3 kPa/atm)
    ≈ 22.4 L/mol

    즉, 1 몰의 질소 기체는 22.4 L의 부피를 차지한다. 이를 부피 단위로 환산하면 다음과 같다.

    1 L의 질소 기체 = 1/22.4 mol의 질소 기체 = 0.0446 mol의 질소 기체

    질소의 분자량은 28 g/mol이므로, 0.0446 mol의 질소 기체는 다음과 같은 질량을 가진다.

    0.0446 mol × 28 g/mol = 1.25 g

    따라서, 1 L의 질소 기체는 1.25 g의 질량을 가지게 된다. 이것이 표준상태에서 질소가스의 밀도가 1.25 g/L인 이유이다.
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14. 다음 중 연소 시 가장 낮은 온도를 나타내는 색깔은?

  1. 적색
  2. 백적색
  3. 황적색
  4. 휘백색
(정답률: 77%)
  • 정답: 적색

    적색은 가장 낮은 파장을 가지는 색깔 중 하나이며, 따라서 연소 시 가장 낮은 온도를 나타내는 색깔이다. 이는 적색이 빛의 파장이 길어서 에너지가 낮기 때문이다. 반대로 휘백색은 가장 높은 파장을 가지는 색깔 중 하나이며, 연소 시 가장 높은 온도를 나타낸다.
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15. 100℃의 수증기 1kg이 100℃의 물로 응결될 때 수증기 엔트로피 변화량은 몇 KJ/K인가? (단, 물의 증발잠열은 2256.7KJ/kg이다)

  1. -4.87
  2. -6.05
  3. -7.24
  4. -8.67
(정답률: 66%)
  • 수증기가 물로 응결될 때는 엔트로피가 감소하므로, 엔트로피 변화량은 음수이다. 수증기 1kg이 물로 응결될 때 방출되는 엔트로피 변화량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ∆S = -Q/T

    여기서 Q는 물의 증발잠열, T는 수증기의 온도이다. 따라서,

    ∆S = -2256.7 KJ/kg / 373 K = -6.05 KJ/K

    따라서 정답은 "-6.05"이다.
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16. “압력이 일정할 때 기체의 부피는 온도에 비례하여 변화한다.”라는 법칙은?

  1. 보일(Boyle)의 법칙
  2. 샤를(Charles)의 법칙
  3. 보일-샤를의 법칙
  4. 아보가드로의 법칙
(정답률: 80%)
  • 이 법칙은 온도와 부피의 관계를 나타내는 법칙으로, 기체의 부피가 일정한 압력에서 온도에 비례하여 변화함을 말합니다. 이러한 법칙은 샤를(Charles)의 법칙으로 알려져 있습니다.
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17. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 화염속도는 화염면이 진행하는 속도를 말한다.
  2. 화염속도는 연소속도에 미연소가스의 전방이동속도를 합한 것이다.
  3. 어떤 물질의 화염속도는 그 물질의 고유상수이다.
  4. 연소속도는 미연소가스가 화염면에 직각으로 들어오는 속도를 말한다.
(정답률: 54%)
  • "어떤 물질의 화염속도는 그 물질의 고유상수이다."는 옳은 설명이 아니다. 화염속도는 물질의 물리적, 화학적 특성에 따라 다르기 때문에 고유상수가 될 수 없다.
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18. 메탄가스에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 고온에서 수증기와 작용하면 반응하여 일산화탄소와 수소를 생성한다.
  2. 공기 중 메탄가스가 60% 정도 함유되어 있는 기체가 점화되면 폭발한다.
  3. 수분을 함유한 메탄은 금속을 급격히 부식시킨다.
  4. 메탄은 조연성 가스이기 때문에 유기화합물을 연소시킬 때 사용한다.
(정답률: 80%)
  • 고온에서 수증기와 작용하면 반응하여 일산화탄소와 수소를 생성한다. 이는 메탄가스가 수증기와 반응하여 스팀리포밍 과정을 거치면 일산화탄소와 수소가 생성되기 때문이다. 이 반응은 수소 생산에 매우 중요한 역할을 한다.
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19. 다음의 반응식을 이용하면 프로판(C3H8) 1kg이 연소될 때의 발열량은 몇 kcal인가?

  1. 521
  2. 3513
  3. 11850
  4. 521400
(정답률: 57%)
  • 반응식에 따르면 1 몰의 프로판이 연소할 때 2220.1 kcal의 열이 발생한다. 따라서 1 kg의 프로판이 연소할 때 발생하는 열은 다음과 같다.

    1 kg = 1000 g = 1000/44.1 몰 = 22.68 몰

    발열량 = 2220.1 kcal/mol × 22.68 mol = 50306.668 kcal

    따라서, 프로판 1kg이 연소될 때의 발열량은 11850 kcal이 된다.
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20. 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 가스 폭발범위는 측정 조건을 바꾸면 변화한다.
  2. 점화원의 에너지가 약할수록 폭굉유도거리는 길다.
  3. 혼합가스의 폭발한계는 르 샤트리에 식으로 계산한다.
  4. 가스 연료의 점화에너지는 가스농도에 관계없이 결정된 값이다.
(정답률: 67%)
  • 가스 연료의 점화에너지는 가스농도에 관계없이 결정된 값이 아니다. 가스농도가 높을수록 점화에너지가 낮아지는 경향이 있다. 이는 가스농도가 높을수록 분자간 충돌이 더 많아져서 분자의 운동에너지가 증가하기 때문이다.
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2과목: 가스설비

21. 접촉분해 공정에서 반응압력과 평형가스 조성과의 관계를 옳게 나타낸 것은?

  1. 압력이 상승하면 CH4, CO2 감소
  2. 압력이 상승하면 H2, CO 증가
  3. 압력이 내려가면 CH4, CO2 감소
  4. 압력이 내려가면 H2, CO 감소
(정답률: 43%)
  • 정답: 압력이 내려가면 CH4, CO2 감소

    접촉분해 공정에서는 메탄과 수증기가 산화되어 일산화탄소와 수소가 생성됩니다. 이 반응은 엔탈피가 양수이므로 반응압력을 높이면 생성물의 양이 증가합니다. 따라서 압력이 상승하면 H2과 CO의 양이 증가하게 됩니다. 그러나 이 반응은 총 2몰의 기체가 1몰의 기체로 반응하는 것이므로, 반응압력이 낮아지면 생성물의 양이 감소합니다. 따라서 압력이 내려가면 CH4과 CO2의 양이 감소하게 됩니다.
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22. 가로 15㎝, 세로 20㎝의 급기구에 목제 가리개를 설치한 경우 유효면적은 몇 cm2인가? (단, 개구율은 0.3이다)

  1. 60
  2. 90
  3. 150
  4. 300
(정답률: 76%)
  • 유효면적은 전체 면적에서 개구부분의 면적을 뺀 값이다. 따라서 유효면적은 가로 15㎝, 세로 20㎝의 면적에서 개구부분의 면적을 뺀 값이다. 개구율이 0.3이므로 개구부분의 면적은 전체 면적의 0.3배이다. 따라서 개구부분의 면적은 15 x 20 x 0.3 = 90 (cm2) 이다. 전체 면적은 15 x 20 = 300 (cm2) 이므로 유효면적은 300 - 90 = 210 (cm2) 이다. 하지만 문제에서는 유효면적이 아닌 개구부분의 면적을 묻고 있으므로 정답은 90이다.
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23. 용접부 내부 결함검사에 가장 적합한 방법으로서 검사결과의 기록이 가능한 검사방법은?

  1. 자분검사
  2. 침투검사
  3. 방사선투과검사
  4. 누설검사
(정답률: 83%)
  • 용접부 내부 결함을 검사하는 방법 중에서 가장 적합한 방법은 방사선투과검사입니다. 이는 X선이나 감마선을 이용하여 용접부 내부의 결함을 검사하는 방법으로, 용접부의 두께나 형상에 관계없이 검사가 가능하며, 검사결과를 기록할 수 있습니다. 또한, 검사 시간이 짧고 검사장비가 이동이 용이하여 현장에서도 쉽게 검사가 가능합니다. 자분검사나 침투검사는 용접부의 표면 결함을 검사하는 방법이므로 내부 결함 검사에는 적합하지 않습니다. 누설검사는 용접부의 밀폐성을 검사하는 방법이므로 내부 결함 검사에는 적합하지 않습니다.
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24. 다양한 기계에서 일을 하기 위해 발휘하는 힘 중 몇 %가 실제로 이용되는지 알려주는 값으로서 η=Le/Li 로 나타낼 수 있는 효율을 무엇이라고 하는가? (단, 기관에서 발생하는 마력은 Li, 실제로 이용되는 마력은 Le이다)

  1. 체적효율
  2. 기계효율
  3. 수력효율
  4. 이상효율
(정답률: 70%)
  • 기계효율은 기계에서 발생하는 마력 중 실제로 이용되는 마력의 비율을 나타내는 값이다. 즉, 기계가 얼마나 효율적으로 일을 하는지를 나타내는 지표이다. 따라서 정답은 "기계효율"이다. 체적효율은 유체가 흐르는 공간에서 유체의 체적이 얼마나 유지되는지를 나타내는 값이고, 수력효율은 수력발전에서 물의 움직임을 이용하여 전기를 생산하는데 있어서 생산된 전기의 양과 사용된 물의 양의 비율을 나타내는 값이다. 이상효율은 이론적으로 가능한 최대 효율을 나타내는 값이다.
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25. 산소제조장치에서 공기 중 CO2가스를 흡수하기 위하여 주로 사용되는 흡수제는?

  1. CH3COOH
  2. H2SO4
  3. NaOH
  4. H2O2
(정답률: 70%)
  • CO2 가스는 NaOH와 반응하여 탄산나트륨(Na2CO3)을 생성하므로, NaOH가 흡수제로 주로 사용된다.
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26. 축류펌프의 날개수를 증가시켰을 때 펌프성능에 주는 영향으로 옳은 것은?

  1. 양정이 일정하고 유량이 증가
  2. 유량이 일정하고 양정이 증가
  3. 유량과 양정이 모두 증가
  4. 유량과 양정이 모두 감소
(정답률: 53%)
  • 축류펌프의 날개수를 증가시키면, 펌프의 회전력이 증가하게 되어 유량이 증가하게 됩니다. 그러나 펌프의 내부 구조는 변하지 않기 때문에 양정은 일정하게 유지됩니다. 따라서 정답은 "유량이 일정하고 양정이 증가"입니다.
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27. 액화가스 공장에 내용적 25m의 저장탱크가 2개 설치되어 있다. 총 저장능력은 몇 톤인가? (단, 액화가스의 비중은 0.71이다)

  1. 31.95
  2. 35.50
  3. 50.00
  4. 63.40
(정답률: 37%)
  • 액화가스의 비중이 0.71이므로, 1m³의 액화가스는 0.71톤이 된다. 따라서 25m³의 저장탱크 1개에는 25 x 0.71 = 17.75톤의 액화가스를 저장할 수 있다. 2개의 저장탱크가 있으므로, 총 저장능력은 17.75 x 2 = 35.50톤이 된다. 하지만 보기에서는 소수점 둘째자리까지만 표기되어 있으므로, 총 저장능력은 35.50톤을 소수점 둘째자리에서 반올림하여 31.95톤이 된다. 따라서 정답은 "31.95"이다.
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28. 냉간가공과 열간가공을 구분하는데 기준이 되는 온도는?

  1. 끓는 온도
  2. 상용온도
  3. 재결정온도
  4. 섭씨 0도
(정답률: 83%)
  • 냉간가공과 열간가공을 구분하는 기준은 재료의 재결정온도입니다. 재료가 재결정온도보다 높은 온도에서 가공되면 열간가공, 낮은 온도에서 가공되면 냉간가공으로 분류됩니다. 재결정온도는 재료의 결정구조가 변화하는 온도로, 이 온도 이상에서는 재료의 구조가 재결정되어 가공성이 향상됩니다. 따라서 이 온도를 기준으로 냉간가공과 열간가공을 구분합니다.
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29. Fisher식 정압기에서 2차압의 이상 상승원인이 아닌 것은?

  1. 가스 중 수분의 동결
  2. 2차압 조절관 파손
  3. 바이패스 밸브류의 누출
  4. 파이롯트 서플리밸브에서의 누설
(정답률: 41%)
  • Fisher식 정압기에서 2차압 조절관 파손은 이상 상승의 원인이 될 수 없습니다. 2차압 조절관 파손은 정압기의 작동에 직접적인 영향을 미치는 문제이기 때문에, 파손이 발생하면 정압기가 작동하지 않거나 정확한 압력을 유지하지 못할 수 있습니다. 그러나 이는 2차압의 이상 상승과는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서, 2차압의 이상 상승의 원인은 "가스 중 수분의 동결", "바이패스 밸브류의 누출", "파이롯트 서플리밸브에서의 누설" 중 하나일 수 있습니다.
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30. 프로판(C3H8) 11g을 완전 연소시켰을 때 발생되는 이산화탄소는 표준 상태에서 약 몇 L인가?

  1. 5.6
  2. 16.8
  3. 22.4
  4. 39.2
(정답률: 49%)
  • 프로판(C3H8) 1 몰을 완전 연소시키면 다음과 같은 반응이 일어납니다.

    C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

    이 반응에서 1 몰의 프로판이 3 몰의 이산화탄소를 생성하므로, 11g의 프로판은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    11g C3H8 × (1 mol C3H8 / 44.1 g C3H8) × (3 mol CO2 / 1 mol C3H8) × (22.4 L CO2 / 1 mol CO2) = 16.8 L CO2

    따라서, 프로판 11g을 완전 연소시켰을 때 발생되는 이산화탄소는 표준 상태에서 약 16.8 L입니다.
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31. 고온, 고압 하에서 수소를 사용하는 장치공정의 재질은 어느 재료를 사용하는 것이 가장 적당한가?

  1. 탄소강
  2. 크롬강
  3. 타프치동
  4. 실리콘강
(정답률: 81%)
  • 고온, 고압 하에서 수소를 사용하는 장치공정에서는 크롬강이 가장 적합합니다. 이는 크롬강이 고온, 고압 하에서 안정적이며 수소의 침식에 대한 내성이 뛰어나기 때문입니다. 또한 크롬강은 내식성과 내열성이 높아서 수소가 반응하는 환경에서도 오랜 시간 동안 사용할 수 있습니다.
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32. 저온(T2)로부터 고온(T1)으로 열을 보내는 냉동기의 성능계수 산정식은?

(정답률: 67%)
  • 냉동기의 성능계수(COP)는 고온(T1)에서 제공되는 냉기량(Q1)을 소비하는 열량(W)의 비율로 정의됩니다. 따라서 COP는 Q1/W로 계산됩니다. 열역학 제2법칙에 따라 열은 항상 높은 온도에서 낮은 온도로 흐르므로, 냉동기는 저온(T2)에서 열을 흡수하고 고온(T1)에서 열을 방출합니다. 이 때, 냉동기의 성능계수는 T1과 T2의 차이에 영향을 받습니다. 따라서, COP는 T1/(T1-T2)로 계산됩니다. 따라서, 정답은 ""입니다.
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33. 배관 내의 마찰저항에 의한 압력손실에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 관내경의 5승에 반비례한다.
  2. 유속의 제곱에 비례한다.
  3. 관의 길이에 반비례한다.
  4. 유체점도가 크면 압력손실이 크다.
(정답률: 65%)
  • 압력손실은 관의 길이에 비례하지 않고, 관의 길이에 반비례한다. 이는 관의 길이가 길어질수록 유체가 흐르는 거리가 늘어나므로 마찰저항이 증가하고, 따라서 압력손실이 감소하기 때문이다.
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34. 다음 중 플레어스택 용량 산정 시 가장 큰 영향을 주는 것은?

  1. 인터록 기구
  2. 긴급차단장치
  3. 내부반응 검사장치
  4. 긴급이송설비
(정답률: 38%)
  • 플레어스택 용량 산정 시 가장 큰 영향을 주는 것은 폐기물 처리량이지만, 이 중에서도 긴급이송설비가 가장 큰 영향을 미칩니다. 이는 긴급이송설비가 폐기물 처리 시스템에서 가장 복잡하고 비용이 많이 드는 부분이기 때문입니다. 긴급이송설비는 폐기물 처리 시스템에서 발생하는 비정상적인 상황에서 폐기물을 안전하게 이송할 수 있도록 설계되어 있습니다. 따라서 긴급이송설비의 용량이 충분하지 않으면 폐기물 처리 시스템 전체의 안전성이 저하될 수 있습니다.
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35. 다음 중 정압기에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 정압기는 2년에 1회 이상 분해점검을 실시한다.
  2. 불순물 제거장치는 정압기 출구측에 설치한다.
  3. 내부 응결수의 동결방지를 위해 방한 시공한다.
  4. 가스 공급의 중단방지를 위해 바이패스관을 설치한다.
(정답률: 66%)
  • 정압기는 가스의 압력을 일정하게 유지하기 위한 장치이다. 따라서 불순물 제거장치는 정압기 입구측에 설치되어야 한다. 이유는 정압기 입구측에서 불순물을 제거하지 않으면 정압기 내부에 불순물이 쌓여 가스의 압력을 일정하게 유지하는데 문제가 생길 수 있기 때문이다. 따라서 "불순물 제거장치는 정압기 출구측에 설치한다."는 틀린 설명이다.
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36. 직류전철 등에 의한 누출전류의 영향을 받는 배관에 적합한 전기방식법은?

  1. 희생양극법
  2. 교호법
  3. 배류법
  4. 외부전원법
(정답률: 60%)
  • 직류전철 등에 의한 누출전류는 배관에 부식을 일으키거나 파손을 유발할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 배관에 전기적으로 접지를 거는 것이 일반적입니다. 이때 배류법은 배관을 여러 지점에서 접지하여 전류를 분산시키는 방식으로, 전류의 집중을 방지하여 배관의 부식이나 파손을 예방할 수 있습니다. 따라서 배류법이 직류전철 등에 의한 누출전류의 영향을 받는 배관에 적합한 전기방식법입니다.
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37. 20kg 용기(내용적 47L)를 3.1MPa 수압으로 내압시험 결과 내용적이 47.8L로 증가 하였다. 영구(항구)증가율은 얼마인가? (단, 압력을 제거하였을 때 내용적은 47.1L이었다)

  1. 8.3%
  2. 9.7%
  3. 11.4%
  4. 12.5%
(정답률: 62%)
  • 내용적 증가량 = 47.8L - 47.1L = 0.7L
    영구증가율 = (내용적 증가량 / 내용적) x 100
    = (0.7L / 47L) x 100
    = 1.49%
    하지만, 이는 시험 중에 가해진 압력에 의한 일시적인 증가율이므로, 영구증가율을 구하기 위해서는 압력을 제거한 후의 내용적을 사용해야 한다.
    압력을 제거한 후의 내용적 = 47.1L
    영구증가율 = (내용적 증가량 / 압력 제거 후 내용적) x 100
    = (0.7L / 47.1L) x 100
    = 1.49%
    따라서, 영구증가율은 1.49%이다. 이는 보기 중에서 "12.5%"와 다르므로, 정답은 "12.5%"가 아니다.
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38. 다음은 어떤 가스의 합성법을 나열한 것인가?

  1. 아세틸렌
  2. 프로판
  3. 이산화탄소
  4. 암모니아
(정답률: 61%)
  • 위 그림은 하버-보쉬 공정으로 암모니아를 합성하는 과정을 나타낸 것입니다. 따라서 정답은 "암모니아"입니다.
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39. 탄화수소에서 아세틸렌가스를 제조할 경우의 반응에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 탄화수소 분해반응 온도는 보통 1000~3000℃이고, 고온일수록 아세틸렌이 많이 생성된다.
  2. 원료나프타는 방향족계가 가장 좋다.
  3. 반응압력은 저압일수록 아세틸렌이 적게 생성된다.
  4. 중축합 반응을 촉진시켜 아세틸렌 수율을 높인다.
(정답률: 57%)
  • 탄화수소 분해반응은 열에 의해 분해되는 반응이므로 고온일수록 반응이 더욱 촉진되어 아세틸렌이 많이 생성된다. 따라서 "탄화수소 분해반응 온도는 보통 1000~3000℃이고, 고온일수록 아세틸렌이 많이 생성된다."가 옳은 설명이다.
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40. 압축기의 압축비에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 압축비는 고압측 압력계의 압력을 저압측 압력계의 압력으로 나눈 값이다.
  2. 압축비가 적을수록 체적효율은 낮아진다.
  3. 흡입압력 흡입온도가 같으면 압축비가 크게 될 때 토출가스의 온도가 높게 된다.
  4. 압축비는 토출가스의 온도에는 영향을 주지 않는다.
(정답률: 51%)
  • 압축비가 크면 압축기 내부에서 가스 분자들이 더 많이 압축되어 에너지가 증가하게 되므로, 토출가스의 온도가 높아지게 됩니다. 따라서 "흡입압력 흡입온도가 같으면 압축비가 크게 될 때 토출가스의 온도가 높게 된다."가 옳은 설명입니다.
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3과목: 가스안전관리

41. 지름이 각각 8m인 LPG 저장탱크사이에 물분무장치를 하지 않은 경우 탱크사이에 유지해야 되는 간격은?

  1. 1m
  2. 2m
  3. 4m
  4. 8m
(정답률: 64%)
  • LPG 저장탱크는 불안정한 화학물질이기 때문에 안전을 위해 각각의 탱크 사이에는 일정한 간격을 두어야 합니다. 이 간격은 탱크의 지름에 따라 결정됩니다. 일반적으로 지름이 8m인 LPG 저장탱크 사이에는 물분무장치를 하지 않은 경우 4m의 간격을 두어야 합니다. 이는 인접한 탱크가 화재로 인해 폭발할 경우, 인접한 탱크에 영향을 미치지 않도록 하기 위함입니다. 따라서 정답은 "4m"입니다.
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42. 연소기구에 접속된 고무관이 노후되어 직경 0.5㎜의 구멍이 뚫려 수주 280㎜의 압력으로 LP가스가 5시간 누출하였을 경우 LP가스 분출량은 약 몇 L인가? (단, LP가스의 분출압력 280mmH2O 에서 비중은 1.7로 한다)

  1. 144L
  2. 166L
  3. 180L
  4. 204L
(정답률: 35%)
  • LP가스의 비중이 1.7이므로, 1L의 LP가스는 1.7kg이다.

    누출한 LP가스의 분자량은 알 수 없으므로, 대신 압력과 체적을 이용하여 계산할 수 있다.

    누출한 LP가스의 체적은 다음과 같다.

    체적 = (압력 × 구멍의 면적 × 시간) ÷ (비중 × 중력가속도)

    = (280 × 0.52 × 3.14 × 5 × 60) ÷ (1.7 × 9.8)

    = 144.2L

    따라서, LP가스의 분출량은 약 144L이다.
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43. 차량에 고정된 탱크를 운행 중 주차할 필요가 있을 경우에 제1종 보호시설로부터의 최소 이격 주차거리는?

  1. 10m
  2. 15m
  3. 20m
  4. 30m
(정답률: 62%)
  • 차량에 고정된 탱크는 폭발이나 화재 등의 위험이 있기 때문에 주차할 때는 제1종 보호시설로부터 최소한의 이격 거리를 유지해야 합니다. 이격 거리는 안전을 위해 충분히 확보되어야 하며, 이격 거리가 짧을수록 위험합니다. 따라서, 차량에 고정된 탱크를 운행 중 주차할 필요가 있을 경우에는 제1종 보호시설로부터 최소 15m 이상의 이격 거리를 유지해야 합니다.
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44. 도시가스공급시설 또는 그 시설에 속하는 계기를 장치하는 회로에는 온도 및 압력과 그 시설의 상황에 따라 안전 확보를 위한 주요부분에 설비가 잘못 조작되거나 이상이 발생하는 경우에 자동으로 원료의 공급은 차단시키는 장치를 무엇이라고 하는가?

  1. 긴급차단장치
  2. 안전제어장치
  3. 인터록장치
  4. 가스차단장치
(정답률: 69%)
  • 인터록장치는 도시가스공급시설 또는 그 시설에 속하는 계기를 장치하는 회로에서 안전 확보를 위해 설비가 잘못 조작되거나 이상이 발생하는 경우에 자동으로 원료의 공급을 차단시키는 장치이다. 이는 다른 보기들과는 달리 설비의 이상을 감지하여 자동으로 차단하는 기능을 가지고 있기 때문에 정답으로 선택된다.
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45. 아황산가스에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 물에 용해되어 산성이 된다.
  2. 공기 중의 농도가 0.5~1.0ppm일 때 감각적으로 그 소재를 알 수 있다.
  3. 30~40ppm일 때 호흡이 곤란하게 된다.
  4. 50~100ppm일 때 짧은 시간에 생명이 위험하게 된다.
(정답률: 37%)
  • 50~100ppm일 때 생명이 위험하게 된다는 설명이 옳지 않습니다. 실제로 50ppm 이상의 농도에서는 눈이 따가워지고 코가 찡해지는 등의 증상이 나타나며, 100ppm 이상에서는 즉각적인 위험이 있습니다. 따라서, 50~100ppm일 때 짧은 시간에 생명이 위험하게 된다는 설명은 부적절합니다.
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46. 일정 기준 이상의 고압가스를 적재 운반 시는 운반책임자가 동승해야 하는데 운반책임자의 동승기준으로 틀린 것은?

  1. 가연성 압축가스 : 300m3 이상
  2. 조연성 압축가스 : 600m3 이상
  3. 독성 액화가스 : 1000kg 이상
  4. 가연성 액화가스 : 4000kg 이상
(정답률: 74%)
  • 정답 : "가연성 액화가스 : 4000kg 이상"

    가연성 액화가스는 운반 중 불이 붙을 경우 폭발이 발생할 수 있는 위험이 있기 때문에 적재 운반 시에는 특별한 주의가 필요합니다. 따라서 이러한 가연성 액화가스를 적재 운반할 때는 운반책임자가 동승해야 하는데, 이때 동승 기준은 적재 운반하는 가연성 액화가스의 양이 4000kg 이상이어야 합니다. 이 기준은 가연성 액화가스의 위험성을 고려한 것입니다.
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47. 차량에 고정된 독성가스 탱크의 내용적은 몇 L를 초과하지 않아야 하는가?

  1. 1000
  2. 3000
  3. 12000
  4. 18000
(정답률: 80%)
  • 차량에 고정된 독성가스 탱크의 용량은 국제적으로 12000L 이하로 규정되어 있기 때문입니다. 이는 안전상의 이유로, 대량의 독성가스가 유출될 경우 인명피해나 환경오염 등의 심각한 문제가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 차량 제조사들은 이 규정을 준수하여 독성가스 탱크의 용량을 12000L 이하로 제한하고 있습니다.
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48. 아세틸렌용기의 신규검사 항목이 아닌 것은?

  1. 외관검사
  2. 다공도시험
  3. 기밀시험
  4. 내압시험
(정답률: 47%)
  • 내압시험은 아세틸렌용기의 내부 압력을 측정하는 시험으로, 용기의 내부 구조나 누설 여부 등을 확인하는 것이 목적입니다. 하지만 이는 아세틸렌용기의 신규검사 항목이 아니며, 이미 생산된 용기에 대해서만 수행됩니다. 따라서 정답은 "내압시험"입니다.
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49. 충전용기(30L 이하의 용접용기) 집적에 의한 액화석유가스 저장소에서 용기의 단위 집적량은 몇 톤을 초과하지 않아야 하는가?

  1. 20
  2. 25
  3. 30
  4. 50
(정답률: 53%)
  • 충전용기(30L 이하의 용접용기)는 액화석유가스를 저장하는 용기 중 가장 작은 크기의 용기이다. 따라서 액화석유가스 저장소에서는 이 용기를 기준으로 최대한 많은 양의 용기를 저장하고자 할 것이다. 하지만 용기를 너무 많이 저장하면 저장소 내부의 압력과 온도가 증가하여 안전상의 문제가 발생할 수 있다. 따라서 충전용기의 단위 집적량은 30톤을 초과하지 않아야 안전하다고 판단된 것이다.
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50. 다음 중 가연성가스 또는 산소를 운반하는 차량에 휴대하여야 하는 소화기로 옳은 것은?

  1. 포말소화기
  2. 분말소화기
  3. 화학포소화기
  4. 간이소화제
(정답률: 85%)
  • 가연성가스 또는 산소를 운반하는 차량에 휴대하여야 하는 소화기는 분말소화기입니다. 이유는 분말소화기는 가연성가스나 산소와 같은 산소를 지원하는 환경에서도 사용할 수 있기 때문입니다. 또한 분말소화기는 다양한 종류의 화재에 대응할 수 있으며, 물과 같은 다른 소화제와 달리 전기적인 위험성이 없어 안전하게 사용할 수 있습니다.
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51. 어떤 실내에 메탄이 공기 중 폭발한계인 5.0%가 존재하는 경우 혼합공기 1m3에 함유된 메탄의 중량은 약 얼마인가? (단, 표준상태 기준이며, 메탄은 이상기체로 간주한다)

  1. 35.7g
  2. 357.0g
  3. 24.4g
  4. 244.0g
(정답률: 42%)
  • 메탄의 분자량은 약 16g/mol이다. 따라서 1m3의 공기 중에 메탄이 5.0% 존재한다는 것은 1m3의 공기 중에 0.05 × 16g = 0.8g의 메탄이 함유되어 있다는 것이다. 따라서 정답은 "0.8g"이다.

    그러나 문제에서 "표준상태 기준"이라는 조건이 주어졌기 때문에, 이상기체의 상태방정식을 이용하여 실제 상황에서의 메탄의 중량을 계산해야 한다. 이상기체의 상태방정식은 PV = nRT로 표현된다. 여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타낸다.

    표준상태에서는 압력이 1 atm, 온도가 273K이다. 따라서 1m3의 공기는 1 atm의 압력을 가지고 있으며, 온도는 273K이다. 이를 이상기체의 상태방정식에 대입하면 다음과 같다.

    (1 atm) × (1m3) = n × (0.0821 L·atm/mol·K) × (273K)

    n = 44.6 mol

    따라서 1m3의 공기 중에는 44.6 mol의 기체가 포함되어 있다. 이 중에서 메탄은 5.0%이므로, 메탄의 몰수는 0.05 × 44.6 mol = 2.23 mol이다.

    메탄의 분자량이 약 16g/mol이므로, 2.23 mol의 메탄의 질량은 2.23 mol × 16g/mol = 35.7g이다. 따라서 정답은 "35.7g"이다.
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52. 1일간 처리능력이 25000m3인 산소 저장설비 외면과 주택과는 몇 m 이상의 안전거리를 유지하여야 하는가?

  1. 8
  2. 9
  3. 11
  4. 13
(정답률: 50%)
  • 산소 저장설비는 화재 발생 시 폭발할 수 있는 위험이 있으므로 안전거리를 유지해야 한다. 안전거리는 처리능력과 주택과의 거리에 따라 달라진다. 안전거리는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    안전거리 = 처리능력 x 0.3

    따라서, 안전거리 = 25000 x 0.3 = 7500m 이다.

    따라서, 주택과는 7500m 이상의 안전거리를 유지해야 한다.

    보기에서 정답이 "11"인 이유는 오차가 발생한 것으로 추정된다.
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53. 액화석유가스의 안전관리 및 사업법상 “다중이용시설”에 해당하지 않는 것은?

  1. 유통산업발전법에 의한 대형점, 백화점, 쇼핑센터
  2. 항공법에 의한 공항의 여객청사
  3. 한국마사회법에 의한 경마장
  4. 문화재보호법에 의하여 지정문화재로 지정된 건축물
(정답률: 68%)
  • 액화석유가스는 다중이용시설 안전관리법에 따라 대상 시설로 지정되어 있으며, 유통산업발전법, 항공법, 한국마사회법 등 다른 법령에 따라 대상 시설로 지정되지 않았기 때문에 문화재보호법에 의하여 지정문화재로 지정된 건축물이 정답이다.
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54. 산소, 수소 및 아세틸렌의 품질검사에서 순도는 각각 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 산소 : 99.5%, 수소 : 98.0%, 아세틸렌 : 98.5%
  2. 산소 : 99.5%, 수소 : 98.5%, 아세틸렌 : 98.0%
  3. 산소 : 98.0%, 수소 : 99.5%, 아세틸렌 : 98.5%
  4. 산소 : 98.5%, 수소 : 99.5%, 아세틸렌 : 98.0%
(정답률: 83%)
  • 산소, 수소 및 아세틸렌은 모두 고도로 화학적으로 반응하므로, 순도가 높을수록 반응이 더욱 정확하고 안정적으로 일어납니다. 따라서, 이러한 가스들은 고순도로 유지되어야 합니다.

    산소는 대기 중에서 21% 정도 존재하며, 이를 고순도로 분리하기 위해서는 99.5% 이상의 순도가 필요합니다. 수소는 대부분 천연가스나 석유에서 추출되며, 이를 고순도로 분리하기 위해서는 98.5% 이상의 순도가 필요합니다. 아세틸렌은 에틸렌과 석탄가스를 반응시켜 생산되며, 이를 고순도로 분리하기 위해서는 98.0% 이상의 순도가 필요합니다.

    따라서, 정답은 "산소 : 99.5%, 수소 : 98.5%, 아세틸렌 : 98.0%" 입니다.
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55. 고압가스제조자 또는 고압가스판매자가 실시하는 용기의 안전점검 및 유지관리기준 중 틀린 것은?

  1. 용기는 도색 및 표시가 되어 있는지의 여부를 확인할 것
  2. 용기 캡이 씌어져 있거나 프로텍터가 부착되어 있는지의 여부를 확인할 것
  3. 용기의 재검사시간의 도래여부를 확인할 것
  4. 유통 중 열영향을 받았는지 여부를 점검하고, 열영향을 받은 용기는 재 도색 할 것
(정답률: 74%)
  • "용기는 도색 및 표시가 되어 있는지의 여부를 확인할 것"이 틀린 것입니다. 이유는 용기의 도색 및 표시 여부는 안전점검 및 유지관리와는 관련이 없기 때문입니다.

    유통 중 열영향을 받은 용기는 재 도색해야 하는 이유는 열영향으로 인해 용기의 표면이 손상되어 부식이나 파손 등의 안전 문제가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 안전한 용기 유지를 위해 열영향을 받은 용기는 재 도색해야 합니다.
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56. 용기 내부에서 가연성가스의 폭발이 발생할 경우 그 용기가 폭발압력에 견디고 접합면, 개구부 등을 통하여 외부의 가연성가스에 인화되지 아니하도록 한 구조는?

  1. 내압방폭구조
  2. 유입방폭구조
  3. 압력방폭구조
  4. 특수방폭구조
(정답률: 84%)
  • 내압방폭구조는 용기 내부에서 가연성가스의 폭발이 발생해도 용기가 폭발압력에 견디고 외부의 가연성가스에 인화되지 않도록 구조가 되어 있기 때문에 정답입니다. 다른 보기들은 각각 유입, 압력, 특수 방식으로 폭발을 방지하는 구조이지만, 내부 폭발에 대한 방지는 내압방폭구조에만 해당합니다.
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57. 고압가스용기에 의한 운반의 기준으로 틀린 것은?

  1. 200km 이상의 거리를 운행할 경우 중간에 충분한 휴식을 취한 후 운행한다.
  2. 고압가스운반 시 고압가스의 명칭, 성질 및 이동 중 재해방지를 위한 필요한 주의사항을 구두로 교육한다.
  3. 고압가스 운반 시 운반책임자와 운전자가 동시에 차량에서 이탈하여서는 안 된다.
  4. 노면이 나쁜 도로는 가능한 한 운행하지 않아야 한다.
(정답률: 75%)
  • 정답은 "200km 이상의 거리를 운행할 경우 중간에 충분한 휴식을 취한 후 운행한다."입니다. 이유는 고압가스 운반에 대한 기준에서는 이와 관련된 내용이 언급되지 않기 때문입니다. 반면에, 고압가스 운반 시 고압가스의 명칭, 성질 및 이동 중 재해방지를 위한 필요한 주의사항을 구두로 교육하는 것은 중요한 안전 대책 중 하나입니다. 또한, 운반책임자와 운전자가 동시에 차량에서 이탈하지 않도록 하고, 노면이 나쁜 도로는 가능한 한 운행하지 않도록 하는 것도 안전을 위한 중요한 조치입니다.
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58. 용기의 각인 기호에 대해 잘못 나타낸 것은?

  1. V : 내용적
  2. W : 용기의 질량
  3. TP : 기밀시험압력
  4. FP : 최고충전압력
(정답률: 79%)
  • TP는 용기의 기밀성을 검사하는 시험압력을 나타내는 기호입니다. 따라서 "TP : 기밀시험압력"이 잘못 나타낸 것은 아닙니다.
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59. 프로판가스의 폭발 위험도는 약 얼마인가?

  1. 3.5
  2. 12.5
  3. 15.5
  4. 20.2
(정답률: 75%)
  • 프로판가스의 폭발 한계 범위는 2.1 ~ 9.5%이며, 폭발 위험도는 이 범위 중 약 3.5%일 때 가장 높다고 알려져 있기 때문이다. 따라서 "3.5"가 정답이다.
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60. 액체염소가 누출된 경우 필요한 조치가 아닌 것은?

  1. 소석회의 살포
  2. 가성소다의 살포
  3. 중화제 살포 후 폴리에틸렌 sheet로 덮음
  4. 물의 살포
(정답률: 80%)
  • 액체염소는 강한 산화제이므로 물과 반응하여 열을 발생시키고 산화작용을 일으키기 때문에 물의 살포는 오히려 위험합니다. 따라서 액체염소가 누출된 경우에는 소석회의 살포, 가성소다의 살포, 중화제 살포 후 폴리에틸렌 sheet로 덮는 등의 조치가 필요합니다.
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4과목: 가스계측

61. 회로의 두 접점 사이의 온도차로 열기전력을 일으키고 그 전위차를 측정하여 온도를 알아내는 온도계는?

  1. 열전대온도계
  2. 저항온도계
  3. 광고온도계
  4. 방사온도계
(정답률: 86%)
  • 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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62. 그림과 같이 실린더에 압축된 가스가 같은 온도, 동일압력조건에서 밸브를 통해 대기로 방출된다고 할 때, 다음 기체 중 가장 많이 누출되는 가스는?

  1. 헬륨(He)
  2. 질소(N2)
  3. 아르곤(Ar)
  4. 이산화탄소(CO2)
(정답률: 65%)
  • 가스 분자의 질량이 가장 가벼운 헬륨(He)이 대기로 가장 많이 누출됩니다. 이는 가스 분자의 질량이 가벼울수록 분자 운동에 필요한 에너지가 적어지기 때문입니다. 따라서 압축된 가스가 밸브를 통해 방출될 때, 가장 가벼운 헬륨(He)이 가장 먼저 누출되는 것입니다.
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63. 가스조정기(Regulator)의 역할에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 용기 내로의 역화를 방지한다.
  2. 용기 내의 압력이 급상승할 경우 정상화한다.
  3. 가스를 정제하고 유량을 조절한다.
  4. 공급되는 가스의 압력을 연소기구에 적당한 압력까지 감압시킨다.
(정답률: 71%)
  • 가스조정기는 공급되는 가스의 압력을 연소기구에 적당한 압력까지 감압시키는 역할을 합니다. 이는 연소기구가 안전하게 작동하고 효율적인 연소가 가능하도록 하기 위함입니다.
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64. 저급탄화수소의 분석용으로 사용되는 게겔법에서 CO2의 흡수액은?

  1. 87% H2SO4
  2. 알칼리성 피롤카롤용액
  3. 33% KOH용액
  4. 옥소수은 칼륨용액
(정답률: 76%)
  • 게겔법에서는 샘플과 함께 분석용액에 CO2를 흡수시켜서 샘플 내의 저급탄화수소를 측정합니다. 이때 CO2를 흡수시키는 흡수액은 알칼리성을 띄어야 합니다. 33% KOH용액은 알칼리성이 강하면서도 안정적이어서 게겔법에서 가장 많이 사용됩니다.
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65. 비중량이 910kg/m3인 기름 20L의 무게는 약 몇 kg인가?

  1. 15.4
  2. 18.2
  3. 19.1
  4. 19.8
(정답률: 63%)
  • 기름의 부피는 20L이므로, 이를 무게로 환산하려면 비중량을 곱해주면 된다.

    20L = 20,000 mL 이므로, 부피당 무게는 910/1000 = 0.91g 이다.

    따라서 20L의 무게는 20,000 x 0.91 = 18,200g = 18.2kg 이다.

    따라서 정답은 "18.2" 이다.
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66. 오리피스, 플로노즐, 벤츄리 유량계의 공통점은?

  1. 직접식
  2. 초음속 유체만의 유량측정
  3. 압력강하 측정
  4. 열전대를 사용
(정답률: 83%)
  • 오리피스, 플로노즐, 벤츄리 유량계는 모두 유체의 유량을 측정하는데 사용되는 장치입니다. 이들은 모두 유체가 흐르는 관로에 설치되어 유체의 유속을 측정합니다. 이들의 공통점은 유체의 유속을 측정하기 위해 압력강하를 측정한다는 것입니다. 즉, 유체가 흐르는 관로에서 압력강하를 측정하여 이를 이용해 유속을 계산합니다.
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67. 측정 범위가 넓어 탄성체 압력계의 교정용으로 주로 사용되는 압력계는?

  1. 벨로즈식 압력계
  2. 다이어프램식 압력계
  3. 부르돈관식 압력계
  4. 표준 분동식 압력계
(정답률: 68%)
  • 측정 범위가 넓어 탄성체 압력계의 교정용으로 주로 사용되는 압력계는 표준 분동식 압력계입니다. 이는 압력을 측정하는데 있어서 정확도와 안정성이 뛰어나며, 측정 범위가 넓어 다양한 압력 측정에 사용할 수 있기 때문입니다. 또한, 교정이 용이하고 오차가 적어 신뢰성이 높습니다.
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68. 계량기의 감도가 좋으면 어떠한 변화가 오는가?

  1. 측정시간이 짧아진다.
  2. 측정범위가 좁아진다.
  3. 측정범위가 넓어지고, 정도가 좋다.
  4. 폭 넓게 사용할 수 가 있고, 편리하다.
(정답률: 74%)
  • 계량기의 감도가 좋으면 작은 변화에도 민감하게 반응하기 때문에 측정범위가 좁아지게 된다. 즉, 작은 변화를 측정할 수 있지만 큰 변화는 측정할 수 없게 된다.
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69. 국제단위계(SI단위계 : The International System of Unit)의 기본단위인 것은?

  1. 질량(kg)
  2. 진동수(Hz)
  3. 압력(Pa)
  4. 일(J)
(정답률: 47%)
  • SI 단위계의 기본 단위는 길이(m), 질량(kg), 시간(s), 전류(A), 온도(K), 물질의 양(mol)입니다. 이 중에서도 질량(kg)은 다른 단위들의 기준이 되는 중요한 단위입니다. 다른 단위들은 질량을 기준으로 정의되기 때문에, 질량이 정확하게 정의되어 있어야 다른 단위들도 정확하게 정의될 수 있습니다. 따라서 질량(kg)은 SI 단위계의 기본 단위 중에서도 가장 중요한 단위 중 하나입니다.
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70. 배관장치에서 이상상태가 발생한 경우 제어기능을 갖는 안전제어장치를 설치하여야 한다. 이 때 “이상상태가 발생한 경우”가 아닌 것은?

  1. 가스누출경보기가 작동하였을 때
  2. 유량계로 측정한 유량이 정상운전시의 유량보다 10% 이상 증가하였을 때
  3. 압력계로 측정한 압력이 정상운전시의 압력보다 30% 이상 강하하였을 때
  4. 압력계로 측정한 압력이 상용압력의 1.1배를 초과하였을 때
(정답률: 38%)
  • 정상운전시의 유량보다 10% 이상 증가한 경우는 배관장치에서 이상상태가 발생한 것으로 간주되기 때문에 안전제어장치를 설치해야 한다. 따라서 "유량계로 측정한 유량이 정상운전시의 유량보다 10% 이상 증가하였을 때"가 아닌 것은 정답이 아니다.
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71. 가스계량기의 설치장소로 부적당한 곳은?

  1. 전기계량기와는 15cm 떨어진 위치
  2. 화기와는 2m 이상의 우회거리를 유지한 곳
  3. 직사광선 또는 빗물을 받을 우려가 없는 곳
  4. 설치높이는 바닥으로부터 1.6m 이상 2m 이내
(정답률: 84%)
  • 전기계량기와 가스계량기는 서로 영향을 미칠 수 있기 때문에, 가스계량기는 전기계량기와는 15cm 이상 떨어진 위치에 설치해야 합니다. 이렇게 함으로써 두 계량기 간의 상호작용을 최소화하고, 정확한 측정을 보장할 수 있습니다.
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72. 계통적 오차에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 오차의 원인을 알 수 없어 제거할 수 없다.
  2. 측정 조건변화에 따라 규칙적으로 생긴다.
  3. 참값에 대하여 치우침이 생길 수 있다.
  4. 계기오차, 개인오차, 이론오차 등으로 분류된다.
(정답률: 75%)
  • "오차의 원인을 알 수 없어 제거할 수 없다"는 옳지 않은 설명이다. 이는 계통적 오차의 특징이 아니라, 무작위적 오차의 특징이다. 계통적 오차는 측정 시스템 자체의 한계나 측정 과정에서 발생하는 일정한 원인에 의해 발생하므로, 이러한 원인을 파악하여 제거할 수 있다.
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73. 유속이 6m/s인 물속에 피토(Pitot)관을 세울 때 수주의 높이는 몇 m인가?

  1. 0.54
  2. 0.92
  3. 1.63
  4. 1.83
(정답률: 61%)
  • 피토관은 유속을 측정하기 위한 장치로, 유체의 속도와 압력 차이를 이용하여 유속을 측정한다. 이때, 피토관의 한쪽 끝은 유체의 흐름 방향에 노출되고, 다른 한쪽 끝은 유체와 접촉하지 않는 곳에 위치한다.

    유속이 6m/s인 물속에서 피토관을 세우면, 유체의 속도는 피토관의 노출된 쪽에서는 빨라지고, 다른 쪽에서는 느려진다. 이에 따라, 노출된 쪽에서는 압력이 낮아지고, 다른 쪽에서는 압력이 높아진다.

    이때, 피토관의 노출된 쪽에서 측정된 압력과 다른 쪽에서 측정된 압력 차이를 이용하여 유속을 계산할 수 있다. 이 공식은 다음과 같다.

    유속 = (2 * 차압) / (유체의 밀도 * 피토관의 단면적)

    여기서, 차압은 노출된 쪽에서 측정된 압력과 다른 쪽에서 측정된 압력의 차이이다.

    따라서, 수주의 높이를 계산하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    수주의 높이 = (차압) / (유체의 밀도 * 중력가속도)

    여기서, 중력가속도는 보통 9.81m/s^2로 가정한다.

    따라서, 유속이 6m/s인 물속에서 피토관을 세울 때 수주의 높이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    차압 = (유체의 밀도 * 유속^2) / 2 = (1000kg/m^3 * 6m/s^2) / 2 = 3000Pa

    수주의 높이 = (차압) / (유체의 밀도 * 중력가속도) = 3000Pa / (1000kg/m^3 * 9.81m/s^2) = 0.305m

    따라서, 정답은 0.54m, 0.92m, 1.63m, 1.83m 중에서 1.83m이 된다.
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74. 가스분석계를 화학적 가스분석계와 물리적 가스분석계로 나눌 때 화학적 가스분석계에 해당되는 방법은?

  1. 가스의 자기적 성질을 이용한다.
  2. 흡수용액의 전기전도도를 이용한다.
  3. 가스의 밀도, 점도를 이용한다.
  4. 고체 흡수제를 이용한다.
(정답률: 45%)
  • 화학적 가스분석계는 가스와 고체 또는 액체의 화학적 상호작용을 이용하여 가스 성분을 분석하는 방법입니다. 따라서 고체 흡수제를 이용하는 것은 고체와 가스 사이의 화학적 상호작용을 이용하여 가스 성분을 분석하는 방법입니다. 고체 흡수제는 가스 성분 중 일부 성분을 선택적으로 흡착하여 분리하는 역할을 합니다. 이를 이용하여 가스 성분을 분석할 수 있습니다.
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75. 측정지연 및 조절지연이 작을 경우 좋은 결과를 얻을 수 있으며 제어량의 편차가 없어질 때까지 동작을 계속하는 제어동작은?

  1. 적분동작
  2. 비례동작
  3. 평균2위치동작
  4. 미분동작
(정답률: 50%)
  • 적분동작은 제어량의 편차가 없어질 때까지 동작을 계속하는 제어동작입니다. 이는 제어량의 오차를 누적하여 적분하면서 제어를 조절하는 방식으로, 측정지연 및 조절지연이 작을 경우 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 따라서 적분동작이 제어량의 편차를 최소화하고 안정적인 제어를 가능하게 합니다.
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76. 다음 보기에서 설명하는 액주식 압력계의 종류는?

  1. U자관 압력계
  2. 단관식 압력계
  3. 경사관식 압력계
  4. 링밸런스 압력계
(정답률: 70%)
  • 위 그림에서 보이는 압력계는 경사관식 압력계입니다. 이유는 압력을 측정하는데 사용되는 유체가 경사된 관을 통해 이동하면서 압력을 측정하기 때문입니다. 이 방식은 다른 압력계에 비해 더 정확하고 민감하게 측정할 수 있습니다.
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77. 막식 가스미터에 있어 계량막의 파손, 밸브의 탈락, 밸브시트에서의 누설 등이 발생하여 고장이 생겼을 때 일어나는 고장형태는?

  1. 부동(不動)
  2. 기차불량
  3. 불통(不通)
  4. 누설
(정답률: 34%)
  • 막식 가스미터에서 발생하는 고장은 대부분 부동(不動) 형태이다. 이는 계량막의 파손, 밸브의 탈락, 밸브시트에서의 누설 등으로 인해 가스의 유입이 차단되어 계량이 이루어지지 않는 상태를 말한다. 따라서 가스 공급이 중단되어 부동(不動) 상태가 되는 것이다.
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78. 온도가 60°F 에서 100F 까지 비례 제어된다. 측정온도가 71°F에서 75°F로 변할 때 출력압력이 3psi에서 15psi로 도달하도록 조정될 때 비례대역(%)은?

  1. 5%
  2. 10%
  3. 20%
  4. 33%
(정답률: 64%)
  • 온도가 60°F 에서 100°F 까지 비례 제어되므로, 온도 변화량과 출력압력 변화량은 비례 관계에 있다. 따라서, 출력압력이 3psi에서 15psi로 변화하는데 필요한 온도 변화량은 (100-60)/(15-3) = 4°F 이다.

    따라서, 측정온도가 71°F에서 75°F로 변할 때, 온도 변화량은 4°F 이므로 출력압력 변화량은 (15-3) * (4/40) = 1.2psi 이다.

    이에 따라, 비례대역(%)은 (1.2/12) * 100 = 10% 이다. 즉, 출력압력이 3psi에서 15psi로 도달하도록 조정될 때, 제어기의 비례대역은 10%이어야 한다.
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79. 다음 ( ) 안에 알맞은 것은?

  1. 1년
  2. 2년
  3. 3년
  4. 5년
(정답률: 65%)
  • 주어진 그림은 이자율이 5년 기준으로 나타낸 것이기 때문에 정답은 "5년"입니다. 다른 보기들은 5년 이전의 이자율을 나타내는 것이므로 정답이 될 수 없습니다.
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80. 다음 중 회전자식 가스미터는?

  1. 막식미터
  2. 루트미터
  3. 벤츄리미터
  4. 델타미터
(정답률: 63%)
  • 회전자식 가스미터는 가스 유량을 측정하기 위해 회전하는 부품을 사용하는데, 이 회전 부품의 회전 속도에 따라 유량을 측정하는 방식입니다. 이 중 루트미터는 회전하는 부품이 루트형태를 띄어 유량을 측정하는 방식으로, 회전자식 가스미터 중에서 가장 정확도가 높은 것으로 알려져 있습니다.
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