가스산업기사 필기 기출문제복원 (2009-03-01)

가스산업기사
(2009-03-01 기출문제)

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1과목: 연소공학

1. 메탄 60vol%, 에탄 20vol%, 프로판 15vol%, 부탄 5vol%인 혼합가스의 공기 중 폭발하한계(vol%)는 약 얼마인가? (단, 각 성분의 하한계는 메탄 5.0vol%, 에탄 3.0vol%, 프로판 2.1vol%, 부탄 1.8vol%로 한다.)

  1. 2.5
  2. 3.0
  3. 3.5
  4. 4.0
(정답률: 79%)
  • 혼합가스의 폭발하한계는 르 샤틀리에(Le Chatelier) 법칙을 이용하여 각 성분의 체적분율과 하한계의 곱의 합을 전체 체적분율의 합으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$L = \frac{100}{\sum \frac{y_i}{L_i}}$$
    ② [숫자 대입] $$L = \frac{100}{\frac{60}{5.0} + \frac{20}{3.0} + \frac{15}{2.1} + \frac{5}{1.8}}$$
    ③ [최종 결과] $$L = 3.5$$
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2. 열역학 특성식으로 P1V1ⁿ=P2V2ⁿ이 있다. 이때 n값에 따른 상태변화를 옳게 나타낸 것은?

  1. n＝0 : 단열
  2. n＝1 : 등압
  3. n＝∞ : 등적
  4. n＝k : 등온
(정답률: 55%)
  • 열역학 특성식 $PV^n = \text{constant}$에서 지수 $n$의 값에 따라 상태변화가 결정됩니다.
    지수 $n$이 무한대($\infty$)가 되면 부피 $V$의 변화가 없는 등적 과정이 됩니다.
    오답 노트
    n=0: 등압 과정
    n=1: 등온 과정
    n=k: 단열 과정
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3. 아세틸렌(C2H2)의 위험도는? (단, 아세틸렌의 폭발범위는 2.5~81vol%)

  1. 0.97
  2. 31.4
  3. 32.4
  4. 78.5
(정답률: 84%)
  • 가스의 위험도는 폭발 상한값에서 하한값을 뺀 후, 다시 하한값으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$H = \frac{U - L}{L}$$
    ② [숫자 대입] $$H = \frac{81 - 2.5}{2.5}$$
    ③ [최종 결과] $$H = 31.4$$
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4. 다음 T-S선도는 증기냉동 사이클을 표시한다. 이 중 1→2 과정을 무슨 과정이라고 하는가?

  1. 등온응축
  2. 등온팽창
  3. 단열팽창
  4. 단열압축
(정답률: 62%)
  • 주어진 T-S 선도 에서 1→2 과정은 엔트로피(S)가 일정하게 유지되면서 온도(T)가 상승하는 과정입니다. 이는 외부와의 열교환 없이 압축이 이루어지는 '단열압축' 과정을 나타냅니다. 증기냉동 사이클에서 압축기에서 냉매가 압축되는 과정에 해당합니다.
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5. 실제가스가 이상기체 상태방정식을 만족하기 위한 조건으로 옳은 것은?

  1. 압력이 낮고, 온도가 높을 때
  2. 압력이 높고, 온도가 낮을 때
  3. 압력과 온도가 낮을 때
  4. 압력과 온도가 높을 때
(정답률: 85%)
  • 실제가스는 분자 간의 상호작용과 분자 자체의 부피가 무시될 수 있는 조건인 압력이 낮고, 온도가 높을 때 이상기체 상태방정식에 근접하게 됩니다.
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6. 프로판 5L를 완전연소시키기 위한 이론공기량은 약 몇 L인가?

  1. 25
  2. 87
  3. 91
  4. 119
(정답률: 68%)
  • 프로판의 완전연소 반응식
    $$C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O$$
    에서 프로판 1몰당 산소 5몰이 필요합니다. 공기 중 산소의 부피비는 약 $21\%$이므로, 필요한 산소량을 공기량으로 환산하여 이론공기량을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$이론공기량 = 프로판량 \times \frac{산소몰수}{프로판몰수} \times \frac{1}{공기중산소비율}$$
    ② [숫자 대입]
    $$이론공기량 = 5L \times \frac{5}{1} \times \frac{1}{0.21}$$
    ③ [최종 결과]
    $$이론공기량 \approx 119.047L$$
    따라서 약 $119L$입니다.
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7. 다음 연소반응식 중 불완전연소에 해당하는 것은?

  1. S＋O2 → SO2
  2. 2H2＋O2 → 2H2O
  3. CH4＋5/2O2 → CO＋2H2O＋O2
  4. C＋O2 → CO2
(정답률: 82%)
  • 연소 반응 시 탄소가 완전히 산화되어 $\text{CO}_2$가 되지 않고 $\text{CO}$ (일산화탄소)가 생성되는 경우를 불완전연소라고 합니다. $\text{CH}_4 + 5/2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO} + 2\text{H}_2\text{O} + \text{O}_2$ 반응은 생성물로 $\text{CO}$가 포함되어 있으므로 불완전연소에 해당합니다.
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8. 대기압 760mmHg 하에서 게이지 압력이 2atm이었다면 절대압력은 약 몇 psi인가?

  1. 22
  2. 33
  3. 44
  4. 55
(정답률: 63%)
  • 절대압력은 게이지 압력에 대기압을 더하여 계산하며, $1\text{ atm}$을 $14.7\text{ psi}$로 환산하여 적용합니다.
    ① [기본 공식] $$P_{abs} = P_{gauge} + P_{atm}$$
    ② [숫자 대입] $$P_{abs} = (2 \times 14.7) + 14.7$$
    ③ [최종 결과] $$P_{abs} = 44.1$$
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9. 일산화탄소(CO)의 공기 중 연소범위값(vol%)으로 가장 옳은 것은?

  1. 4~75
  2. 12.5~74
  3. 7~73
  4. 5~15
(정답률: 81%)
  • 일산화탄소($CO$)의 공기 중 연소범위는 $12.5 \sim 74$ vol%입니다.
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10. 용기 내에서 혼합기체의 체적분율이 메탄(CH4) 35%, 수소(H2) 40%, 질소(N2) 25%이다. 이 혼합기체의 기체상수는 몇 kJ/kg·K인가?

  1. 0.50
  2. 0.54
  3. 0.58
  4. 0.62
(정답률: 39%)
  • 혼합기체의 기체상수는 각 성분 기체의 기체상수와 체적분율의 곱을 모두 합하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $$R_{mix} = \sum (y_i \times R_i)$$
    ② [숫자 대입] $$R_{mix} = (0.35 \times 4.615) + (0.40 \times 4.124) + (0.25 \times 2.968)$$
    ③ [최종 결과] $$R_{mix} = 0.62$$
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11. 밀폐된 용기 속에 3atm, 25℃에서 프로판과 산소가 2 : 8의 몰비로 혼합되어 있으며 이것이 연소하면 다음 식과 같이 된다. 연소 후 용기 내의 온도가 2500K로 되었다면 용기 내의 압력은 약 몇 atm이 되는가?

  1. 3
  2. 15
  3. 25
  4. 35
(정답률: 44%)
  • 밀폐된 용기에서 기체의 압력은 몰수와 절대 온도에 비례합니다. 이상 기체 방정식을 활용하여 연소 전후의 압력을 비교하여 연소 후 압력을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$ \frac{P_1}{n_1 T_1} = \frac{P_2}{n_2 T_2} \quad \Rightarrow \quad P_2 = P_1 \times \frac{n_2}{n_1} \times \frac{T_2}{T_1} $$
    (여기서 $P$는 압력, $n$은 몰수, $T$는 절대 온도입니다. 아래첨자 1은 연소 전, 2는 연소 후를 나타냅니다.)
    ② [숫자 대입]
    주어진 반응식: $$2\text{C}_3\text{H}_8 + 8\text{O}_2 \rightarrow 6\text{H}_2\text{O} + 4\text{CO}_2 + 2\text{CO} + 2\text{H}_2$$
    연소 전:
    프로판과 산소의 몰비가 2:8이므로, 연소 전 총 몰수 $n_1 = 2 + 8 = 10$ 몰입니다.
    초기 압력 $P_1 = 3 \text{ atm}$ 초기 온도 $T_1 = 25\text{℃} = 25 + 273 = 298 \text{ K}$ 연소 후:
    반응식에서 생성물의 총 몰수를 계산합니다. $n_2 = 6 (\text{H}_2\text{O}) + 4 (\text{CO}_2) + 2 (\text{CO}) + 2 (\text{H}_2) = 14$ 몰입니다.
    연소 후 온도 $T_2 = 2500 \text{ K}$이제 $P_2$를 계산합니다.
    $$P_2 = 3 \text{ atm} \times \frac{14 \text{ mol}}{10 \text{ mol}} \times \frac{2500 \text{ K}}{298 \text{ K}}$$③ [최종 결과]
    $$P_2 \approx 3 \times 1.4 \times 8.389 \approx 35.23 \text{ atm}$$
    따라서 약 $35 \text{ atm}$입니다.
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12. 다음 중 염소 폭명기의 정의로서 옳은 것은 어느 것인가?

  1. 염소와 산소가 점화원에 의해 폭발적으로 반응하는 현상
  2. 염소와 수소가 점화원에 의해 폭발적으로 반응하는 현상
  3. 염화수소가 점화원에 의해 폭발하는 현상
  4. 염소가 물에 용해하여 염산이 되어 폭발하는 현상
(정답률: 80%)
  • 염소 폭명기는 염소($\text{Cl}_2$)와 수소($\text{H}_2$)의 혼합 기체가 점화원에 의해 폭발적으로 반응하여 염화수소($\text{HCl}$)를 생성하는 현상을 말합니다. 이 반응은 매우 격렬하며 빛과 소리를 동반합니다.
    $$ \text{H}_2 + \text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{HCl} $$
    오답 노트
    염소와 산소가 점화원에 의해 폭발적으로 반응하는 현상: 염소와 산소는 직접적으로 폭발 반응을 일으키지 않습니다.
    염화수소가 점화원에 의해 폭발하는 현상: 염화수소는 안정적인 화합물로, 점화원에 의해 폭발하지 않습니다.
    염소가 물에 용해하여 염산이 되어 폭발하는 현상: 염소가 물에 용해되어 염산이 되는 것은 폭발 현상이 아닙니다.
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13. 자연발화온도(Autoignition Tempetature : AIT)에 영향을 주는 요인에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 산소량의 증가에 따라 AIT는 감소한다.
  2. 압력의 증가에 의하여 AIT는 감소한다.
  3. 용기의 크기가 작아짐에 따라 AIT는 감소한다.
  4. 유기화합물의 동족열 물질은 분자량이 증가할수록 AIT는 감소한다.
(정답률: 79%)
  • 자연발화온도(AIT)는 물질이 외부 점화원 없이 스스로 발화하는 최저 온도를 의미합니다. 용기의 크기가 작아지면 열 손실이 증가하여 자연발화가 더 어려워지므로 AIT는 증가하게 됩니다. 따라서 용기의 크기가 작아짐에 따라 AIT가 감소한다는 설명은 틀렸습니다.
    오답 노트
    산소량의 증가에 따라 AIT는 감소한다: 산소 농도가 높으면 연소 반응이 더 활발해져 AIT는 낮아집니다.
    압력의 증가에 의하여 AIT는 감소한다: 압력이 증가하면 분자 간 충돌 빈도가 높아져 반응이 촉진되므로 AIT는 낮아집니다.
    유기화합물의 동족열 물질은 분자량이 증가할수록 AIT는 감소한다: 분자량이 증가하면 일반적으로 증기압이 낮아지고 발열량이 커져 자연발화가 더 쉬워지므로 AIT는 감소하는 경향이 있습니다.
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14. 연료와 공기를 인접한 2개의 분출구에서 각각 분출시켜 양자의 계면에서 연소를 일으키는 형태는?

  1. 분무연소
  2. 확산연소
  3. 액면연소
  4. 예혼합연소
(정답률: 59%)
  • 연료와 공기가 각각 다른 분출구에서 분출되어 연소 구역에서 혼합되며 연소가 일어나는 형태를 확산연소라고 합니다. 이는 연료와 산화제가 미리 혼합되지 않고 연소 과정에서 확산에 의해 혼합되는 특징을 가집니다.
    오답 노트
    분무연소: 액체 연료를 미세한 액적으로 분무하여 연소시키는 방식입니다.
    액면연소: 액체 연료의 표면에서 증발된 증기가 연소하는 방식입니다.
    예혼합연소: 연료와 공기를 미리 균일하게 혼합한 후 연소시키는 방식입니다.
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15. 가정용 연료가스는 프로판과 부탄가스를 액화한 혼합물이다. 이 혼합물이 30℃에서 프로판과 부탄의 몰비가 5：1로 되어 있다면 이 용기 내의 압력은 약 몇 atm인가? (단, 30℃에서의 증기압은 프로판 9000mmHg이고, 부탄은 2400mmHg이다.)

  1. 2.6
  2. 5.5
  3. 8.8
  4. 10.4
(정답률: 52%)
  • 혼합 기체의 총 압력은 각 성분의 부분 압력의 합이며, 부분 압력은 각 성분의 몰분율에 증기압을 곱한 값입니다. 이 원리를 이용하여 혼합물의 총 압력을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P_{total} = \sum (X_i \cdot P_i^*) = \frac{n_1}{n_{total}} P_1^* + \frac{n_2}{n_{total}} P_2^*$$
    (여기서 $P_{total}$은 총 압력, $X_i$는 성분 $i$의 몰분율, $P_i^*$는 성분 $i$의 순수 증기압, $n_i$는 성분 $i$의 몰수, $n_{total}$은 총 몰수입니다.)
    ② [숫자 대입]
    프로판과 부탄의 몰비가 5:1이므로, 총 몰비는 $5+1=6$입니다.
    프로판의 부분 압력 기여: $9000 \text{mmHg} \times \frac{5}{6}$ 부탄의 부분 압력 기여: $2400 \text{mmHg} \times \frac{1}{6}$ 총 압력 (mmHg):
    $$P_{total} = (9000 \times \frac{5}{6}) + (2400 \times \frac{1}{6})$$
    $$P_{total} = 7500 + 400 = 7900 \text{mmHg}$$ $1 \text{atm} = 760 \text{mmHg}$이므로, atm으로 변환합니다.
    $$P_{atm} = \frac{7900}{760}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P_{atm} \approx 10.39 \text{ atm}$$
    따라서 약 $10.4 \text{ atm}$입니다.
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16. 버너 출구에서 가연성 기체의 유출속도가 연소속도보다 큰 경우 불꽃이 노즐에 정착 되지 않고 꺼져버리는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. boil over
  2. flash back
  3. blow off
  4. back fire
(정답률: 89%)
  • 버너에서 가연성 기체의 유출 속도가 연소 속도보다 너무 빨라지면, 불꽃이 노즐에서 떨어져 나가 결국 꺼져버리는 현상이 발생하는데, 이를 블로우 오프(blow off)라고 합니다.
    오답 노트
    boil over: 액체 연료 화재 시 발생하는 현상으로, 물이 끓어 연료가 넘치는 것을 말합니다.
    flash back: 가스 유출 속도가 연소 속도보다 느려 불꽃이 노즐 안으로 역류하는 현상입니다.
    back fire: 플래시 백과 유사하게 불꽃이 역류하거나, 연소기 내부에서 폭발적으로 연소하는 현상을 의미합니다.
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17. 다음 ( ) 안에 알맞은 내용은?

  1. ㉠ 음속, ㉡ 화염의 전파속도
  2. ㉠ 연소, ㉡ 화염의 전파속도
  3. ㉠ 화염온도, ㉡ 충격파
  4. ㉠ 화염의 전파속도, ㉡ 음속
(정답률: 81%)
  • 폭굉(Detonation)은 화염의 전파 속도가 음속보다 훨씬 빨라 충격파를 동반하며 진행되는 연소 현상입니다. 따라서 에서 ㉠에는 음속, ㉡에는 화염의 전파속도가 들어가는 것이 옳습니다.
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18. 액체연료를 수 μm에서 수백 μm으로 만들어 증발 표면적을 크게 하여 연소시키는 것으로서 공업적으로 주로 사용되는 연소방법은?

  1. 액면연소
  2. 등심연소
  3. 분무연소
  4. 확산연소
(정답률: 74%)
  • 액체 연료를 미세한 입자(수 $\mu\text{m}$ ~ 수백 $\mu\text{m}$)로 쪼개어 분무함으로써 증발 표면적을 극대화해 연소 효율을 높이는 방식이 분무연소입니다.
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19. 다음 중 연소한계에 대한 가장 옳은 설명은?

  1. 착화온도의 상한과 하한 값을 말한다.
  2. 화염온도의 상한과 하한 값을 말한다.
  3. 완전연소가 될 수 있는 산소의 농도 한계를 말한다.
  4. 연소가 될 수 있는 공기 중 가연성 가스의 최저 및 최고 농도를 말한다.
(정답률: 75%)
  • 연소한계란 가연성 가스와 공기가 혼합되어 있을 때, 불꽃을 갖다 대었을 때 연소가 일어날 수 있는 가연성 가스의 농도 범위를 말하며, 최저 농도를 하한계, 최고 농도를 상한계라고 합니다.
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20. 가연성 가스의 발화도 범위가 300℃ 초과 450℃ 이하에 사용하는 방폭전기기기의 온도 등급은?

  1. T1
  2. T2
  3. T3
  4. T4
(정답률: 69%)
  • 방폭전기기기의 온도 등급은 가연성 가스의 발화도에 따라 구분하며, 발화도가 $300^{\circ}C$ 초과 $450^{\circ}C$이하인 범위에 해당하는 등급은 T2입니다.
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2과목: 가스설비

21. LP가스 사용시설에서 기화기를 이용할 경우 자연기화방식과의 비교 설명으로 옳은 것은?

  1. 비교적 부하의 변동이 적을 때 유리하다.
  2. 한랭지역에서는 사용이 불가능하다.
  3. 공급가스의 조성이 일정하다.
  4. 기화량의 조절이 어렵다.
(정답률: 67%)
  • 기화기는 강제적으로 열을 가해 가스를 기화시키므로, 자연기화방식과 달리 외부 온도 변화에 영향을 받지 않아 공급가스의 조성이 일정하게 유지됩니다.
    오답 노트
    비교적 부하의 변동이 클 때 유리함 / 한랭지역에서도 사용 가능 / 기화량 조절이 용이함
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22. 수소취성에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 수소는 환원성 가스이므로 상온에서 부식문제를 고려해야 한다.
  2. 수소는 고온·고압에서 강 중의 철과 화합한다. 이것은 수소취성의 원인이 된다.
  3. 크롬은 수소취성에 대하여 취약한 재료이다.
  4. 수소는 고온·고압에서 강 중의 탄소와 결합하여 메탄을 생성한다.
(정답률: 65%)
  • 수소취성은 고온·고압 환경에서 수소가 강철 내부로 침투하여 탄소와 반응해 메탄($$CH_4$$) 가스를 형성하고, 이로 인해 내부 압력이 증가하여 금속이 취약해지는 현상입니다.
    오답 노트
    수소는 환원성 가스이나 상온보다는 고온·고압에서 취성 문제가 심화됨 / 철과 화합하는 것이 아니라 탄소와 결합하여 메탄을 생성함 / 크롬은 오히려 수소취성을 억제하는 합금 원소임
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23. 왕복식 압축기의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 압축하면 맥동이 생기기 쉽다.
  2. 토출압력에 의한 용량변화가 적다.
  3. 기체의 비중에 영향이 없다.
  4. 원심형이어서 압축효율이 낮다.
(정답률: 75%)
  • 왕복식 압축기는 피스톤의 왕복 운동을 이용하는 용적형 압축기이며, 원심형 압축기와는 구조적으로 완전히 다릅니다.
    오답 노트
    압축하면 맥동이 생기기 쉽다: 왕복동 방식의 전형적 특징
    토출압력에 의한 용량변화가 적다: 용적형의 특징
    기체의 비중에 영향이 없다: 용적형의 특징
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24. 고압용기에 내압이 가해지는 경우 원주방향 응력은 길이방향 응력의 몇 배인가?

  1. 2
  2. 4
  3. 8
  4. 16
(정답률: 72%)
  • 고압용기의 원주방향 응력과 길이방향 응력의 관계를 통해 원주방향 응력이 2배 더 큼을 알 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$\sigma_{\theta} = \frac{PD}{2t}, \quad \sigma_{L} = \frac{PD}{4t}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{\sigma_{\theta}}{\sigma_{L}} = \frac{PD/2t}{PD/4t}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{Ratio} = 2$$
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25. LiBr-H2O계 흡수식 냉동기에서 가열원으로서 가스가 사용되는 곳은?

  1. 증발기
  2. 흡수기
  3. 재생기
  4. 응축기
(정답률: 63%)
  • 흡수식 냉동기의 재생기는 흡수액 속에 포함된 냉매를 분리하기 위해 외부에서 열을 가하는 장치이므로, 가스 등의 가열원이 사용됩니다.
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26. 정압기의 기본구조 중 2차 압력을 감지하여 그 2차 압력의 변동을 메인밸브로 전하는 부분은?

  1. 다이어프램
  2. 조정밸브
  3. 슬리브
  4. 웨이트
(정답률: 86%)
  • 정압기에서 다이어프램은 2차 압력을 감지하여 그 변동을 메인밸브로 전달함으로써 압력을 일정하게 유지시키는 핵심 감지 장치입니다.
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27. 용기의 내압시험 시 항구증가율이 몇 % 이하인 용기를 합격한 것으로 하는가?

  1. 3
  2. 5
  3. 7
  4. 10
(정답률: 85%)
  • 용기의 내압시험 시 영구 변형 정도를 나타내는 항구증가율이 $10\%$이하일 때 합격으로 판정합니다.
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28. 가스액화분리장치를 구성하는 장치가 아닌 것은?

  1. 한랭발생장치
  2. 정류(분축, 흡수)장치
  3. 내부연소식 반응장치
  4. 불순물 제거장치
(정답률: 57%)
  • 가스액화분리장치는 가스를 냉각하여 액화하고 성분별로 분리하는 공정으로, 한랭발생장치, 정류장치, 불순물 제거장치 등으로 구성됩니다.
    오답 노트
    내부연소식 반응장치: 액화 분리가 아닌 화학 반응을 위한 장치이므로 해당하지 않습니다.
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29. 배관 보수·점검 시 분해가 쉬우며, 개스킷에 의하여 기밀이 유지되는 관이음은?

  1. 나사이음
  2. 신축이음
  3. 링이음
  4. 플랜지이음
(정답률: 73%)
  • 플랜지이음은 관의 끝단에 플랜지를 부착하고 개스킷을 끼워 볼트로 체결하는 방식으로, 분해가 쉽고 기밀 유지가 뛰어나 보수 및 점검에 유리합니다.
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30. 탄소강에서 탄소 함유량의 증가와 더불어 증가하는 성질은?

  1. 비열
  2. 열팽창률
  3. 탄성계수
  4. 열전도율
(정답률: 59%)
  • 탄소강에서 탄소 함유량이 증가하면 강도와 경도는 증가하지만, 비열은 함께 증가하는 성질을 가집니다.
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31. 카르노사이클 기관이 27℃와 -33℃ 사이에서 작동될 때 이 냉동기의 열효율은 어느 것인가?

  1. 0.2
  2. 0.25
  3. 4
  4. 5
(정답률: 57%)
  • 카르노 사이클의 열효율은 고온부와 저온부의 절대온도($K$) 차이를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\eta = \frac{T_{H} - T_{L}}{T_{H}}$$
    ② [숫자 대입] $$\eta = \frac{(273 + 27) - (273 - 33)}{273 + 27}$$
    ③ [최종 결과] $$\eta = 0.2$$
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32. 언로딩(unloading)형으로 정특성은 극히 좋으나, 안정성이 부족한 정압기의 형식은 어느 것인가?

  1. Fisher식
  2. KRF식
  3. Axial flow식
  4. Reynolds식
(정답률: 67%)
  • Reynolds식 정압기는 언로딩(unloading)형 구조를 가지고 있어 정특성이 매우 우수하지만, 구조적 특성상 안정성이 부족하다는 특징이 있습니다.
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33. LNG와 SNG에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 액상의 나프타를 LNG라 한다.
  2. SNG는 순수한 천연가스를 뜻한다.
  3. LNG는 액화천연가스를 뜻한다.
  4. SNG는 각종 도시가스를 총칭한 것이다.
(정답률: 79%)
  • LNG(Liquefied Natural Gas)는 천연가스를 저온으로 냉각하여 액화시킨 액화천연가스를 의미합니다.
    오답 노트
    액상의 나프타를 LNG라 한다: 나프타는 원유 정제 과정의 혼합물로 LNG와 무관함
    SNG는 순수한 천연가스를 뜻한다: SNG(Synthetic Natural Gas)는 합성천연가스를 의미함
    SNG는 각종 도시가스를 총칭한 것이다: SNG는 석탄이나 오일 등을 통해 합성한 가스를 의미함
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34. 원심 펌프의 회전수가 2400rpm일 때 양정이 20m이고 송출유량이 3m3/min, 축동력은 10PS이다. 이 펌프를 3600rpm의 회전수로 운전한다면 양정은 몇 m가 되는가?

  1. 15
  2. 20
  3. 30
  4. 45
(정답률: 40%)
  • 원심 펌프의 상사법칙에 따라 양정은 회전수의 2제곱에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $$H_2 = H_1 \times (\frac{N_2}{N_1})^2$$
    ② [숫자 대입] $$H_2 = 20 \times (\frac{3600}{2400})^2$$
    ③ [최종 결과] $$H_2 = 33.75$$
    ※ 정답 45는 양정이 회전수에 선형 비례($20 \times 1.5 = 30$)하거나 다른 조건이 적용된 결과로 보이나, 상사법칙의 표준 계산값은 $33.75$입니다. 정답 45를 도출하는 특수 조건이 없는 한 상사법칙을 따릅니다.
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35. 실린더의 단면적 50cm2, 피스톤 행정 10cm, 회전수 200rpm, 체적효율 80%인 왕복압축기의 토출량은 약 몇 L/min인가?

  1. 60
  2. 80
  3. 100
  4. 120
(정답률: 64%)
  • 왕복압축기의 토출량은 실린더의 단면적, 행정, 회전수 그리고 체적효율을 모두 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$Q = A \times L \times N \times \eta \times 60$$
    ② [숫자 대입] $$Q = 50 \times 10 \times 200 \times 0.8 \times 60 \times 10^{-3}$$
    ③ [최종 결과] $$Q = 48$$
    ※ 제시된 정답 80은 계산식 $50 \times 10 \times 200 \times 0.8 / 1000$ (분당 체적)에 60을 곱하지 않은 단순 오기이거나 조건의 차이가 있을 수 있으나, 일반적인 토출량 공식 적용 시 $48$ L/min이 도출됩니다. 다만 정답 80에 맞춘 계산은 $50 \times 10 \times 200 \times 0.8 / 1000 = 80$ (초당 회전수 적용 시 오류) 혹은 다른 변수 적용이 필요합니다. 주어진 정답 80을 도출하기 위한 수식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $$Q = A \times L \times N \times \eta$$
    ② [숫자 대입] $$Q = 50 \times 10 \times 200 \times 0.8 / 1000$$
    ③ [최종 결과] $$Q = 80$$
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36. 웨버지수에 대한 설명으로 옳은 것은 어느 것인가?

  1. 정압기의 동특성을 판단하는 중요한 수치이다.
  2. 배관 관경을 결정할 때 사용되는 수치이다.
  3. 가스의 연소성을 판단하는 중요한 수치이다.
  4. LPG 용기 설치본수 산정 시 사용되는 수치로 지역별 기화량을 고려한 값이다.
(정답률: 73%)
  • 웨버지수는 가스의 발열량을 비중에 대한 제곱근으로 나눈 값으로, 서로 다른 종류의 가스를 동일한 연소 장치에서 사용할 때 연소 특성(특히 열량)이 얼마나 유사한지를 나타내는 지표입니다. 따라서 가스의 연소성을 판단하는 중요한 수치입니다.
    오답 노트
    정압기의 동특성을 판단하는 중요한 수치이다: 정압기 동특성과는 관련이 없습니다.
    배관 관경을 결정할 때 사용되는 수치이다: 배관 관경은 유량, 압력 손실 등과 관련이 있습니다.
    LPG 용기 설치본수 산정 시 사용되는 수치로 지역별 기화량을 고려한 값이다: LPG 용기 설치본수 산정과는 직접적인 관련이 없습니다.
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37. 정압기의 2차압 이상 상승의 원인이 아닌 것은?

  1. 바이패스밸브의 누설
  2. center 스템과 메인밸브의 접속 불량
  3. 파일럿의 cut-off 불량
  4. 필터의 먼지류 막힘
(정답률: 62%)
  • 정압기의 2차압 이상 상승은 주로 가스 흐름을 제어하는 밸브가 제대로 닫히지 않거나, 가스가 우회하여 흐를 때 발생합니다. 필터의 먼지류 막힘은 정압기 전단에서 가스 흐름을 방해하여 2차압이 상승하기보다는 오히려 감소하거나 공급이 원활하지 않게 되는 원인이 됩니다.
    오답 노트
    바이패스밸브의 누설: 가스가 우회하여 2차압이 상승합니다.
    center 스템과 메인밸브의 접속 불량: 메인 밸브가 제대로 닫히지 않아 2차압이 상승합니다.
    파일럿의 cut-off 불량: 파일럿 밸브가 제대로 작동하지 않아 메인 밸브 제어가 안 되어 2차압이 상승합니다.
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38. 구리 및 구리합금으로 된 장치를 사용할 수 있는 물질은?

  1. 아르곤
  2. 황화수소
  3. 아세틸렌
  4. 암모니아
(정답률: 69%)
  • 아르곤은 불활성 기체이므로 구리 및 구리합금과 반응하지 않아 해당 재질의 장치에 안전하게 사용할 수 있습니다. 반면, 황화수소, 아세틸렌, 암모니아는 구리 및 구리합금과 반응하여 부식, 폭발성 화합물 형성 등의 위험을 초래할 수 있습니다.
    오답 노트
    황화수소: 구리를 부식시킵니다.
    아세틸렌: 구리와 반응하여 폭발성 아세틸라이드를 형성할 수 있습니다.
    암모니아: 구리를 부식시킵니다.
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39. 배관의 스케줄 번호를 정하기 위한 식은? (단, P는 사용압력(kg/cm2), S는 허용응력(kg/mm2)이다.)

  1. 10×(P/S)
  2. 10×(S/P)
  3. 1000×(P/S)
  4. 1000×(S/P)
(정답률: 66%)
  • 배관의 스케줄 번호(Schedule Number)는 배관의 사용 압력과 허용 응력을 고려하여 결정됩니다. 스케줄 번호를 구하는 공식은 사용되는 단위에 따라 상수가 달라집니다.
    주어진 조건에서 P는 사용압력($kg/cm^2$), S는 허용응력($kg/mm^2$)이므로, 단위 환산을 고려하여 다음과 같은 공식이 적용됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$Sch No = C \times \frac{P}{S}$$
    여기서 P는 $kg/cm^2$, S는 $kg/mm^2$ 단위이므로, $1 cm^2 = 100 mm^2$ 관계를 이용하여 단위를 통일하면 상수 C는 10이 됩니다.
    ② [숫자 대입]
    $$Sch No = 10 \times \frac{P_{kg/cm^2}}{S_{kg/mm^2}}$$
    ③ [최종 결과]
    따라서 배관의 스케줄 번호를 정하기 위한 식은 $10 \times (P/S)$ 입니다.
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40. 가스용 폴리에틸렌 배관의 융착이음 접합방법 분류에 해당되지 않는 것은?

  1. 맞대기 융착
  2. 소켓 융착
  3. 이음매 융착
  4. 새들 융착
(정답률: 46%)
  • 가스용 폴리에틸렌 배관의 융착이음 접합방법에는 맞대기 융착, 소켓 융착, 새들 융착 등이 있습니다. 이음매 융착은 표준 분류에 해당하지 않는 명칭입니다.
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3과목: 가스안전관리

41. 자동차 용기 충전시설에서 충전용 호스의 끝에 반드시 설치하여야 하는 것은?

  1. 긴급차단장치
  2. 가스누출경보기
  3. 정전기제거장치
  4. 인터록장치
(정답률: 81%)
  • 자동차 용기 충전시설의 충전용 호스 끝에는 충전 시 발생하는 정전기로 인한 화재 및 폭발을 방지하기 위해 정전기제거장치를 반드시 설치해야 합니다.
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42. 운반책임자를 동승시켜 운반해야 되는 경우에 해당되지 않는 것은?

  1. 압축산소 : 100m3이상
  2. 독성 압축가스 : 100m3이상
  3. 액화산소 : 6000kg 이상
  4. 독성 액화가스 : 1000kg 이상
(정답률: 69%)
  • 운반책임자 동승 기준은 독성 압축가스 $100\text{m}^3$이상, 독성 액화가스 $1000\text{kg}$이상, 액화산소 $6000\text{kg}$이상일 때 적용됩니다.
    오답 노트
    압축산소 $100\text{m}^3$이상: 운반책임자 동승 대상이 아닙니다.
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43. 액화시안화수소가 고압가스안전관리법상 고압가스에 해당되기 위해서는 몇 ℃에서 몇 Pa을 초과하여야 하는가?

  1. 15℃, 0Pa
  2. 15℃, 0.2Pa
  3. 35℃, 0Pa
  4. 35℃, 0.2Pa
(정답률: 57%)
  • 고압가스안전관리법상 액화시안화수소는 $35\text{℃}$에서 $0\text{Pa}$을 초과하는 압력에서 액화가스 상태로 존재할 때 고압가스로 정의됩니다.
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44. 차량에 고정된 초저온 탱크의 재검사 항목에 해당되지 않는 것은?

  1. 자분탐상검사
  2. 단열성능검사
  3. 기밀검사
  4. 내압시험
(정답률: 44%)
  • 차량 고정 초저온 탱크의 재검사 항목은 외관검사, 자분탐상검사(또는 침투탐상검사), 기밀검사, 단열성능검사로 규정되어 있습니다. 따라서 내압시험은 재검사 항목에 해당하지 않습니다.
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45. 차량에 고정된 탱크에 의한 운반 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 충전용기와 휘발유는 동일차량에 적재 하여 운반하지 못한다.
  2. 산소탱크의 내용적은 1만 6천L를 초과 하지 않아야 한다.
  3. 액화염소 탱크의 내용적은 1만 2천L를 초과하지 않아야 한다.
  4. 가연성 가스와 산소를 동일차량에 적재하여 운반하는 때에는 그 충전용기의 밸브가 서로 마주보지 않도록 적재 하여야 한다.
(정답률: 75%)
  • 차량에 고정된 탱크에 의한 고압가스 운반 기준은 안전을 위해 엄격하게 규정되어 있습니다. 산소탱크의 내용적은 1만 8천L를 초과하지 않아야 하므로, 1만 6천L를 초과하지 않아야 한다는 내용은 옳지 않습니다.
    오답 노트
    충전용기와 휘발유는 동일차량에 적재하여 운반하지 못하는 것이 안전 규정입니다.
    액화염소 탱크의 내용적은 1만 2천L를 초과하지 않아야 하는 것이 올바른 규정입니다.
    가연성 가스와 산소를 동일차량에 적재하여 운반할 때에는 충전용기의 밸브가 서로 마주보지 않도록 적재하여야 하는 것이 안전 수칙입니다.
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46. 냉동 용기에 표시된 각인 기호 및 단위로서 틀린 것은?

  1. 냉동능력 : RT
  2. 원동기소요전력 : kW
  3. 최고사용압력 : Dp
  4. 내압시험압력 : Ap
(정답률: 67%)
  • 냉동 용기에 표시되는 각인 기호 및 단위는 국제 표준에 따라 정해져 있습니다. 내압시험압력은 일반적으로 TP (Test Pressure)로 표기하며, Ap는 올바른 기호가 아닙니다.
    오답 노트
    냉동능력: RT (Refrigeration Ton)는 냉동능력을 나타내는 표준 단위입니다.
    원동기소요전력: kW (킬로와트)는 원동기의 전력 소모량을 나타내는 표준 단위입니다.
    최고사용압력: Dp (Design pressure)는 용기의 최고 사용 압력을 나타내는 기호입니다.
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47. 다음은 고압가스를 제조하는 경우 압축금지 사항에 대한 내용이다. ( ) 안에 들어 갈 사항을 알맞게 나열한 것은?

  1. ㉠ 2% ㉡ 4% ㉢ 4% ㉣ 2%
  2. ㉠ 2% ㉡ 2% ㉢ 4% ㉣ 4%
  3. ㉠ 4% ㉡ 4% ㉢ 2% ㉣ 2%
  4. ㉠ 4% ㉡ 2% ㉢ 2% ㉣ 4%
(정답률: 64%)
  • 고압가스 제조 시 압축금지 사항은 특정 가스의 혼합 비율에 따라 규정됩니다. 주어진 내용을 바탕으로 각 빈칸에 들어갈 올바른 비율은 다음과 같습니다.
    가연성 가스(아세틸렌, 에틸렌 및 수소 제외) 중 산소용량이 전체용량의 4% 이상인 경우 (㉠).
    산소 중의 가연성 가스(아세틸렌, 에틸렌 및 수소 제외)의 용량이 전체용량의 4% 이상인 경우 (㉡).
    아세틸렌, 에틸렌 및 수소 중의 산소용량이 전체용량의 2% 이상인 경우 (㉢).
    산소 중의 아세틸렌, 에틸렌 및 수소의 용량 합계가 전체용량의 2% 이상인 경우 (㉣).
    따라서 ㉠ 4%, ㉡ 4%, ㉢ 2%, ㉣ 2%가 정답입니다.
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48. 안전밸브의 작동압력이 6.0MPa일 때 내압 시험 압력은 몇 MPa인가?

  1. 4.8
  2. 5.5
  3. 6.8
  4. 7.5
(정답률: 47%)
  • 안전밸브의 내압 시험 압력은 일반적으로 작동 압력의 $1.25$배로 설정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$내압시험압력 = 작동압력 \times 1.25$$
    ② [숫자 대입]
    $$내압시험압력 = 6.0MPa \times 1.25$$
    ③ [최종 결과]
    $$내압시험압력 = 7.5MPa$$
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49. 의료용 가스용기의 도색 표시가 옳게 연결된 것은?

  1. 질소－백색
  2. 액화탄산가스－회색
  3. 헬륨－자색
  4. 산소－흑색
(정답률: 67%)
  • 의료용 가스용기의 도색 표시는 가스의 종류를 식별하는 중요한 기준입니다. 액화탄산가스는 회색으로 도색하는 것이 올바른 연결입니다.
    오답 노트
    질소: 흑색 또는 회색
    헬륨: 갈색
    산소: 녹색 또는 백색
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50. 내압방폭구조의 가연성 가스 폭발등급을 분류할 때 최대 안전틈새기준으로 틀린 것은 어느 것인가?

  1. A등급 : 0.9mm 이상
  2. B등급 : 0.5mm 초과 0.9mm 미만
  3. C등급 : 0.5mm 이하
  4. D등급 : 0.3mm 이하
(정답률: 61%)
  • 가연성 가스의 폭발등급에 따른 최대 안전틈새 기준은 A등급 0.9mm 이상, B등급 0.5mm 초과 0.9mm 미만, C등급 0.5mm 이하로 분류됩니다.
    오답 노트
    D등급 : 해당 분류 체계에 존재하지 않는 등급입니다.
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51. 방폭전기기기의 용기 내부에서 가연성 가스의 폭발이 발생할 경우 그 용기가 폭발압력에 견디고, 접합면, 개구부 등을 통해 외부의 가연성 가스에 인화되지 않도록 한 방폭구조는?

  1. 내압(耐壓)방폭구조
  2. 유입(油入)방폭구조
  3. 특수방폭구조
  4. 본질안전방폭구조
(정답률: 86%)
  • 용기 내부에서 폭발이 발생하더라도 그 압력을 견디고 외부의 가연성 가스에 인화되지 않도록 설계된 구조는 내압(耐壓)방폭구조입니다.
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52. 고압가스 충전시설의 압축기 최종단에 설치된 안전밸브의 점검주기 기준으로 옳은 것은 어느 것인가?

  1. 매월 1회 이상
  2. 1년에 1회 이상
  3. 1주일에 1회 이상
  4. 2년에 1회 이상
(정답률: 64%)
  • 고압가스 충전시설의 압축기 최종단에 설치된 안전밸브는 설비의 안전성 확보를 위해 1년에 1회 이상 정기적으로 점검해야 합니다.
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53. 냉동기 냉매설비에 대하여 실시하는 기밀시험 압력의 기준으로 적합한 것은?

  1. 설계압력 이상의 압력
  2. 사용압력 이상의 압력
  3. 설계압력의 1.5배 이상의 압력
  4. 사용압력의 1.5배 이상의 압력
(정답률: 53%)
  • 냉동기 냉매설비의 기밀시험은 가스가 누설되지 않는지 확인하는 과정으로, 기준 압력은 설계압력 이상의 압력으로 설정하여 실시합니다.
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54. 시안화수소를 충전한 용기는 충전 후 24시간 정치하고, 그 후 1일 1회 이상 시험지로 가스의 누출검사를 하는데 이 때 사용되는 시험지는?

  1. 질산구리벤젠
  2. 동·암모니아
  3. 발연황산
  4. 하이드로설파이드
(정답률: 81%)
  • 시안화수소(HCN)의 누출 여부를 확인하기 위해 사용하는 검지 시험지는 질산구리벤젠 시험지입니다. 가스가 반응하면 색상이 변하여 누출을 쉽게 확인할 수 있습니다.
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55. 실내에 메탄이 공기 중 폭발한계인 5%가 존재하는 경우 혼합공기 1m3에 함유된 메탄의 중량은 약 몇 g인가? (단, 표준상태기준이며, 메탄은 이상기체로 간주한다.)

  1. 35.7
  2. 357.0
  3. 24.4
  4. 244.0
(정답률: 41%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 특정 부피 내 가스의 질량을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $$W = \frac{V \times P \times M}{R \times T}$$
    ② [숫자 대입] $$W = \frac{1 \times 0.05 \times 16}{0.082 \times 273}$$
    ③ [최종 결과] $$W = 35.7$$
    따라서 메탄의 중량은 약 35.7 g입니다.
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56. 저장탱크를 지상에 설치하는 경우 몇 톤 이상일 때 방류둑을 설치하는가? (단, 독성 가스이다.)

  1. 5
  2. 10
  3. 50
  4. 100
(정답률: 75%)
  • 독성 가스를 저장하는 탱크를 지상에 설치할 경우, 누출 시 피해를 최소화하기 위해 저장 능력이 5 톤 이상이면 반드시 방류둑을 설치해야 합니다.
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57. 내용적 50L인 용기에 40kg/cm2의 수압을 걸었더니 내용적이 50.8L가 되었고 압력을 제거하여 대기압으로 하였더니 내용적이 50.02L가 되었다면 이 용기의 항구증가율은 몇 %이며, 이 용기는 사용이 가능한지를 판단하면?

  1. 1.6%, 가능
  2. 1.6%, 불능
  3. 2.5%, 가능
  4. 2.5%, 불능
(정답률: 71%)
  • 항구증가율은 수압 시험 후 영구적으로 증가한 내용적의 비율을 의미하며, 기준치(보통 10% 이하) 이내일 때 사용 가능합니다.
    ① [기본 공식] $$E = \frac{V_2 - V_0}{V_0} \times 100$$
    ② [숫자 대입] $$E = \frac{50.02 - 50}{50} \times 100$$
    ③ [최종 결과] $$E = 0.4$$
    ※ 제시된 정답 2.5%는 계산식 $\frac{50.8 - 50.02}{50.02} \times 100$ 또는 $\frac{50.8 - 50}{50} \times 100$ 등의 다른 해석이 적용된 것으로 보이나, 일반적인 항구증가율 정의(영구변형량/초기량)에 따라 계산 시 0.4%가 도출됩니다. 다만, 공식 정답인 2.5%와 가능 여부를 기준으로 판단합니다.
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58. 일반 가연성 가스 저장탱크 상호 간격이 인접한 경우 물분무장치는 저장탱크 외면으로부터 몇 m 이상의 거리에서 조작할 수 있어야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 30
(정답률: 69%)
  • 가연성 가스 저장탱크의 안전을 위해 설치하는 물분무장치는 비상시 안전한 조작을 위해 저장탱크 외면으로부터 15 m 이상의 거리에서 조작할 수 있도록 규정하고 있습니다.
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59. 내용적 50L의 LPG 용기에 프로판을 충전할 때 최대충전량은 몇 kg인가? (단, 프로판의 충전정수는 2.35이다.)

  1. 19.15
  2. 21.28
  3. 32.62
  4. 117.5
(정답률: 72%)
  • LPG 용기의 최대충전량은 용기의 내용적을 충전정수로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$최대충전량(kg) = \frac{내용적(L)}{충전정수}$$
    ② [숫자 대입]
    $$최대충전량(kg) = \frac{50}{2.35}$$
    ③ [최종 결과]
    $$최대충전량(kg) \approx 21.276kg$$
    따라서 약 $21.28kg$입니다.
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60. 다음 중 독성 가스가 아닌 것은?

  1. 포스겐
  2. 세렌화수소
  3. 시안화수소
  4. 부타디엔
(정답률: 61%)
  • 포스겐, 세렌화수소, 시안화수소는 모두 독성이 강한 가스입니다. 반면 부타디엔은 주로 합성고무의 원료로 사용되며, 독성보다는 인화성 가스로 분류됩니다.
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4과목: 가스계측

61. 다음 중 비중이 가장 큰 기체는?

  1. CO
  2. C4H10
  3. CO2
  4. C3H6
(정답률: 77%)
  • 기체의 비중은 분자량에 비례합니다. 각 기체의 분자량을 비교하면 다음과 같습니다.
    CO: $12+16=28$ $C_{4}H_{10}$: $12\times 4+1\times 10=58$ $CO_{2}$: $12+16\times 2=44$ $C_{3}H_{6}$: $12\times 3+1\times 6=42$ 따라서 분자량이 58로 가장 큰 $C_{4}H_{10}$의 비중이 가장 큽니다.
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62. 와류유량계(Vortex Flow meter)의 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 압력손실이 차압식 유량계에 비하여 적다.
  2. 일반적으로 정도가 높다.
  3. 출력은 유량에 비례하며, 유량측정범위가 넓다.
  4. 기포가 많거나 점도가 높은 액에 적당 하다.
(정답률: 55%)
  • 와류유량계는 카르만 와류 현상을 이용하므로, 기포가 많거나 점도가 높은 액체에서는 와류 형성이 불안정하여 측정에 적합하지 않습니다.
    오답 노트
    압력손실 적음: 차압식보다 압력 강하가 매우 작음
    정도가 높음: 정밀한 측정이 가능함
    측정범위 넓음: 유량에 비례하는 주파수 출력을 가져 범위가 넓음
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63. 다음은 한국산업규격에서 사용하는 부르돈관 압력계에 대한 용어의 정의이다. 이 중 틀린 것은?

  1. 게이지압은 진공을 기준으로 하여 표시한 압력을 말한다.
  2. 압력계는 양의 게이지압을 측정하는 것을 말한다.
  3. 진공계는 음의 게이지압을 측정하는 것을 말한다.
  4. 연성계는 양 및 음의 게이지압을 측정 하는 것을 말한다.
(정답률: 59%)
  • 게이지압은 진공이 아니라 대기압을 기준으로 하여 표시한 압력을 의미합니다. 진공을 기준으로 한 압력은 절대압이라고 합니다.
    오답 노트
    압력계: 양의 게이지압 측정 (옳음)
    진공계: 음의 게이지압 측정 (옳음)
    연성계: 양 및 음의 게이지압 모두 측정 (옳음)
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64. 액화석유가스에 첨가하는 냄새가 나는 물질의 측정방법이 아닌 것은?

  1. 패널법
  2. Odor 미터법
  3. 냄새주머니법
  4. 주사기법
(정답률: 59%)
  • 액화석유가스의 부취제 측정방법에는 Odor 미터법, 냄새주머니법, 주사기법 등이 사용됩니다.
    오답 노트
    패널법: 부취제 측정법에 해당하지 않습니다.
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65. 다음 중 전자유량계의 원리는?

  1. 옴(Ohms)의 법칙
  2. 베르누이(Bernoulli)의 법칙
  3. 아르키메데스(Archimedes)의 원리
  4. 패러데이(Faraday)의 전자유도 법칙
(정답률: 83%)
  • 전자유량계는 전도성 액체가 자기장 속을 흐를 때 전압이 발생하는 패러데이의 전자유도 법칙을 이용하여 유량을 측정합니다.
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66. 기체가 흐르는 관 안에 설치된 피토관의 수주높이가 0.46m일 때 기체의 유속은 약 몇 m/s인가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 55%)
  • 피토관의 수주높이를 이용하여 기체의 유속을 구하는 공식입니다.
    ① [기본 공식] $$v = \sqrt{2gh}$$
    ② [숫자 대입] $$v = \sqrt{2 \times 9.8 \times 0.46}$$
    ③ [최종 결과] $$v = 3.00$$
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67. 가스검지법 중 아세틸렌에 대한 염화제1구리착염지의 반응색은?

  1. 청색
  2. 적색
  3. 흑색
  4. 황색
(정답률: 73%)
  • 아세틸렌 가스를 검지하기 위해 염화제1구리착염지를 사용할 경우, 반응하여 적색으로 변색되는 성질을 이용합니다.
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68. 분별연소법 중 파라듐관 연소분석법에서 촉매로 사용되지 않는 것은?

  1. 구리
  2. 파라듐 흑연
  3. 백금
  4. 실리카겔
(정답률: 56%)
  • 파라듐관 연소분석법에서는 파라듐, 백금, 흑연 등을 촉매나 흡착제로 사용하여 가스를 분석하며, 구리는 이 과정에서 촉매로 사용되지 않습니다.
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69. 여러 번 측정하여 통계적으로 처리하는 오차는?

  1. 기차(Instrumental error)
  2. 이론오차
  3. 착오(Mistake)
  4. 우연오차(Accidental error)
(정답률: 48%)
  • 우연오차(Accidental error)는 측정 시 발생하는 불가피하고 무작위적인 오차로, 여러 번 반복 측정하여 통계적인 평균값을 구함으로써 제거하거나 줄일 수 있는 오차입니다.
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70. 어느 가정에 설치된 가스미터의 기차를 검사하기 위해 계량기의 지시량을 보니 100m3이었다. 다시 기준기로 측정하였더니 95m3이었다면 기차는 몇 %인가?

  1. 0.05
  2. 0.95
  3. 5
  4. 95
(정답률: 65%)
  • 기차는 계량기의 지시값과 실제 기준값의 차이를 비율로 나타낸 오차입니다.
    ① [기본 공식] $$E = \frac{V_{ind} - V_{std}}{V_{std}} \times 100$$
    ② [숫자 대입] $$E = \frac{100 - 95}{95} \times 100$$
    ③ [최종 결과] $$E = 5.26$$ (근사치 5)
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71. 일반적으로 가장 낮은 온도를 측정할 수 있는 온도계는?

  1. 유리 온도계
  2. 압력 온도계
  3. 색 온도계
  4. 열전대 온도계
(정답률: 48%)
  • 열전대 온도계는 온도가 낮아질수록 저항이 감소하는 특성을 이용하여 매우 낮은 온도까지 정밀하게 측정할 수 있어 저온도 측정에 가장 용이합니다.
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72. 전기세탁기, 자동판매기, 승강기, 교통신호기 등에 기본적으로 응용되는 제어는?

  1. 피드백 제어
  2. 시퀀스 제어
  3. 정치제어
  4. 프로세스 제어
(정답률: 76%)
  • 시퀀스 제어는 미리 정해진 순서나 조건에 따라 단계적으로 제어하는 방식으로, 세탁기나 승강기처럼 정해진 순서대로 동작하는 기기에 응용됩니다.
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73. 기체 크로마토그램을 분석하였더니 지속용 량(retention volume)이 2mL이고, 지속 시 간(retention time)이 5min이었다면 운반기체의 유속은 약 몇 mL/min인가?

  1. 0.2
  2. 0.4
  3. 5.0
  4. 10.0
(정답률: 65%)
  • 운반기체의 유속은 지속용량을 지속시간으로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $$f = \frac{V_R}{t_R}$$
    ② [숫자 대입] $$f = \frac{2}{5}$$
    ③ [최종 결과] $$f = 0.4\text{ mL/min}$$
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74. 오리피스로 유량을 측정하는 경우 압력차가 4배로 변하면 유량은 몇 배로 변하는가?

  1. 2
  2. 4
  3. 8
  4. 16
(정답률: 70%)
  • 오리피스 유량계에서 유량 $Q$는 압력차 $\Delta P$의 제곱근에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $$Q \propto \sqrt{\Delta P}$$
    ② [숫자 대입] $$Q_{new} = \sqrt{4} \times Q_{old}$$
    ③ [최종 결과] $$Q_{new} = 2 \times Q_{old}$$
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75. 용적식 유량계에 해당되지 않는 것은?

  1. 루트식
  2. 피스톤식
  3. 오벌식
  4. 로터리피스톤식
(정답률: 56%)
  • 루트식은 유체의 유속에 따른 압력 차이를 이용해 유량을 측정하는 차압식 유량계입니다.
    오답 노트
    피스톤식, 오벌식, 로터리피스톤식: 일정 부피를 기계적으로 옮기는 용적식 유량계
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76. 다음 중 헴펠식 가스분석에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 이산화탄소는 30% KOH 용액에 흡수시킨다.
  2. 산소는 염화구리 용액에 흡수시킨다.
  3. 중탄화수소는 무수황산 25%를 포함한 발연황산에 흡수시킨다.
  4. 수소는 연소시켜 감량으로 정량한다.
(정답률: 55%)
  • 헴펠식 가스분석에서 산소는 염화구리 용액이 아니라 수산화구리(I) 용액 또는 Pyrogallol 용액 등에 흡수시켜 측정합니다.
    오답 노트
    이산화탄소: $30\%$ KOH 용액 흡수 (옳음)
    중탄화수소: 발연황산 흡수 (옳음)
    수소: 연소 후 감량 측정 (옳음)
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77. 부르돈(Bourdon)관 압력계에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 일종의 탄성식 압력계이다.
  2. 여러 형태 중 직선형 부르동관이 주로 쓰인다.
  3. 저압측정용으로 적합하다.
  4. 10-3mmHg 정도의 진공측정에 쓰인다.
(정답률: 62%)
  • 부르돈관은 압력을 받으면 관이 펴지는 탄성 변형 원리를 이용한 대표적인 탄성식 압력계입니다.
    오답 노트
    직선형보다는 C형이 주로 쓰임: 주로 C형 부르동관 사용
    저압측정용으로 적합하다: 주로 중·고압 측정에 사용 $10^{-3}\text{ mmHg}$ 정도의 진공측정에 쓰인다: 고진공 측정에는 부적합
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78. 기체 크로마토그래피의 측정원리로서 가장 옳은 설명은?

  1. 흡착제를 충전한 관속에 혼합시료를 넣고, 용제를 유동시켜 흡수력 차이에 따라 성분의 분리가 일어난다.
  2. 관속을 지나가는 혼합기체 시료가 운반기체에 따라 분리가 일어난다.
  3. 혼합기체의 성분이 운반기체에 녹는 용해도 차이에 따라 성분의 분리가 일어난다.
  4. 혼합기체의 성분은 관내에 자기장의 세기에 따라 분리가 일어난다.
(정답률: 62%)
  • 기체 크로마토그래피는 혼합 시료가 고정상(흡착제)과 이동상(운반 기체) 사이에서 성분별로 서로 다른 흡착력(분배 계수)을 가지는 원리를 이용하여 성분을 분리하고 분석하는 방법입니다.
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79. 가스미터에 0.3L/rev의 표시가 의미하는 것은?

  1. 사용최대유량이 0.3L
  2. 계량실의 1주기 체적이 0.3L
  3. 사용최소유량이 0.3L
  4. 계량실의 흐름속도가 0.3L
(정답률: 81%)
  • 가스미터에서 $\text{L/rev}$ 단위는 회전당 체적을 의미하며, 이는 계량실이 1회전(1주기) 할 때 측정되는 유체의 체적을 나타냅니다.
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80. 차압식 유량계의 조임(교축)기구 중 오리피스에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 오리피스는 중앙에 둥근 구멍이 뚫린 한 장의 원판이며 가격이 저렴하고 제작, 검사가 용이하기 때문에 널리 이용되고 있다.
  2. 유체의 압력손실이 크다.
  3. 고속유체나 고형물을 포함한 유체의 유량 측정에 적합하다.
  4. 차압의 취출 방법에는 코너탭, D·D/2탭, 플랜지탭 등이 있다.
(정답률: 46%)
  • 오리피스는 구조가 단순하고 저렴하지만, 급격한 단면 변화로 인해 압력 손실이 크고 고형물이 포함된 유체에서는 마모나 폐쇄가 발생하기 쉬워 고속 유체나 고형물 포함 유체 측정에는 부적합합니다.
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