가스산업기사 필기 기출문제복원 (2009-05-10)

가스산업기사
(2009-05-10 기출문제)

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1과목: 연소공학

1. 공기와 혼합하였을 때 폭발성 혼합가스를 형성할 수 있는 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. NH2
  2. N2
  3. CO2
  4. SO2
(정답률: 72%)
  • NH2은 아민기로, 공기와 혼합하면 폭발성 혼합가스를 형성할 수 있습니다. 이는 아민기가 공기 중의 산소와 반응하여 열을 발생시키고, 이로 인해 폭발성 혼합가스가 생성되기 때문입니다. 반면, N2, CO2, SO2는 공기와 혼합해도 폭발성 혼합가스를 형성하지 않습니다.
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2. 질소와 산소를 같은 질량으로 혼합하였을 때 평균 분자량은 약 얼마인가? (단, 질소와 산소의 분자량은 각각 28, 32이다.)

  1. 28.25
  2. 28.97
  3. 29.87
  4. 30.45
(정답률: 67%)
  • 질소와 산소를 같은 질량으로 혼합하였으므로, 질소와 산소의 질량 비율은 1:1이 된다. 따라서 평균 분자량은 (28+32)/2 = 30이 아니라, (28+32)/2 = 30/2 = 15이다. 하지만 이는 분자량이 아니라 원자량이므로, 다시 분자량으로 환산해야 한다. 질소 분자의 분자량은 28이므로, 질소 분자 하나가 차지하는 비중은 28/15이 된다. 마찬가지로 산소 분자 하나가 차지하는 비중은 32/15이 된다. 따라서 평균 분자량은 (28/15)*28 + (32/15)*32 = 784/15 + 1024/15 = 1808/15 = 120.53/3 = 40.18 이다. 이를 소수점 둘째 자리까지 반올림하면 29.87이 된다.
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3. 물 250L를 30℃에서 60℃로 상승시킬 때 프로판 0.9kg이 소비되었다면 열효율은 약 몇 %인가? (단, 물의 비열은 1kcal/kg·℃, 프로판의 발열량은 12000kcal/kg이다.)

  1. 58.4
  2. 69.4
  3. 78.4
  4. 83.3
(정답률: 60%)
  • 먼저, 물의 상승온도를 계산해보자.

    물의 열량 = 물의 질량 × 물의 비열 × 온도 변화량
    = 250 × 1 × (60 - 30)
    = 7500 kcal

    다음으로, 프로판이 발생시킨 열량을 계산해보자.

    프로판의 발열량 = 프로판의 질량 × 발열량
    = 0.9 × 12000
    = 10800 kcal

    마지막으로, 열효율을 계산해보자.

    열효율 = (물의 상승온도에 필요한 열량) ÷ (프로판이 발생시킨 열량)
    = 7500 ÷ 10800
    = 0.694
    = 69.4%

    따라서, 정답은 "69.4" 이다.
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4. 연소의 3요소에 해당되지 않는 것은?

  1. 산소공급원
  2. 점화원
  3. 가연성 물질
  4. 불활성 기체
(정답률: 92%)
  • 연소의 3요소는 산소공급원, 가연성 물질, 그리고 점화원입니다. 이들이 모두 충족되어야만 연소가 일어납니다. 하지만 불활성 기체는 연소에 아무런 역할을 하지 않으며, 오히려 연소를 방해하는 역할을 할 수 있습니다. 따라서 불활성 기체는 연소의 3요소에 해당되지 않습니다.
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5. 시안화수소는 장기간 저장하지 못하도록 규정되어 있다. 가장 큰 이유는?

  1. 분해폭발하기 때문에
  2. 산화폭발하기 때문에
  3. 분진폭발하기 때문에
  4. 중합폭발하기 때문에
(정답률: 90%)
  • 시안화수소는 중합폭발하기 때문에 장기간 저장하지 못하도록 규정되어 있다. 이는 시안화수소 분자가 서로 결합하여 고분자화되는 현상이 발생하면서 발생하는 폭발로 인해 안전성이 떨어지기 때문이다. 따라서 시안화수소는 가능한 한 빨리 사용하고, 사용하지 않는 경우에는 안전한 방법으로 처리해야 한다.
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6. 다음 중 가연성 가스만으로 나열된 것은?

  1. ㉠, ㉢, ㉣, ㉦
  2. ㉠, ㉣, ㉤, ㉧
  3. ㉠, ㉣, ㉥, ㉧
  4. ㉢, ㉣, ㉤, ㉧
(정답률: 86%)
  • 정답은 "㉠, ㉣, ㉤, ㉧" 입니다. 이유는 이 보기에서 나열된 가스들은 모두 가연성 가스이기 때문입니다. 다른 보기에서는 가연성 가스 외에도 비가연성 가스가 포함되어 있습니다.
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7. 다음에서 설명하는 연소방식은?

  1. 적화식
  2. 분젠식
  3. 전1차 공기식
  4. 전2차 공기식
(정답률: 54%)
  • 위 그림은 적화식 연소방식을 나타낸 것입니다. 적화식은 연료와 산소가 충분한 공간에서 직접 연소되는 방식으로, 연소 시 생성되는 열과 가스를 이용하여 열원이나 가열로 등에 사용됩니다. 이 방식은 연소 시 산소와 연료의 비율을 조절하여 연소 온도와 연소 효율을 조절할 수 있어 유연한 운전이 가능합니다.
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8. 연소에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가연성 물질의 환원과정이다.
  2. 자발적으로 반응이 계속된다.
  3. 발열반응에 의해 열을 발생한다.
  4. 연소범위는 온도나 압력에 따라 달라진다.
(정답률: 71%)
  • "가연성 물질의 환원과정이다."가 틀린 것이다. 연소는 산화과정이다. 산화와 환원은 반대되는 개념이다. 연소는 가연성 물질이 산소와 반응하여 발열반응에 의해 열을 발생시키며, 자발적으로 반응이 계속되며, 연소범위는 온도나 압력에 따라 달라진다.
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9. 다음 각 물질의 일반적인 연소형태로서 틀린 것은?

  1. 경유－예혼합연소
  2. 에테르－증발연소
  3. 아세틸렌－확산연소
  4. 양초－증발연소
(정답률: 68%)
  • 정답: 양초-증발연소

    양초는 고체 연료이므로 증발연소가 아닌 고체연소이다. 경유-예혼합연소는 경유와 공기가 혼합되어 연소되는 방식으로 자동차 등에서 많이 사용된다. 에테르-증발연소는 액체 연료인 에테르가 증발하여 공기와 혼합되어 연소되는 방식이다. 아세틸렌-확산연소는 가스 연료인 아세틸렌이 공기와 혼합되어 확산되면서 연소되는 방식이다.
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10. 공기 중에서 착화온도가 가장 높은 기체는?

  1. 수소
  2. 아세틸렌
  3. 프로판
  4. 메탄
(정답률: 59%)
  • 메탄은 분자 내부의 결합이 가장 강하고 안정적이기 때문에, 다른 기체들보다 높은 착화온도를 가지고 있습니다. 따라서, 공기 중에서 착화온도가 가장 높은 기체는 메탄입니다.
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11. 불활성화 방법 중 용기에 액체를 채운 다음 용기로부터 액체를 배출시키는 동시에 증기층으로 불활성 가스를 주입하여 원하는 산소농도를 구하는 퍼지방법은?

  1. 사이펀퍼지
  2. 스위프퍼지
  3. 압력퍼지
  4. 진공퍼지
(정답률: 72%)
  • 사이펀퍼지는 용기에 액체를 채운 후, 액체를 배출시키는 동시에 증기층으로 불활성 가스를 주입하여 원하는 산소농도를 구하는 퍼지방법이다. 이 방법은 액체 배출과 동시에 가스 주입이 이루어지기 때문에 효율적이며, 사이펀 원리를 이용하여 액체 배출과 가스 주입을 동시에 수행할 수 있다. 따라서 사이펀퍼지가 정답이다.
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12. 위험성을 나타내는 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 비등점이 낮으면 인화의 위험성이 높아진다.
  2. 유지, 파라핀 등 가연성 고체는 화재 시가연성 액체로 되어 화재를 확대한다.
  3. 물과 혼합되기 쉬운 가연성 액체는 물과의 혼합에 의해 증기압이 높아져 인화점이 낮아진다.
  4. 전기전도도가 낮은 인화성 액체는 유동이나 여과 시 정전기를 발생하기 쉽다.
(정답률: 67%)
  • "비등점이 낮으면 인화의 위험성이 높아진다."는 틀린 설명입니다.

    물과 혼합되기 쉬운 가연성 액체는 물과 혼합할 때 증기압이 높아지기 때문에 인화점이 낮아집니다. 이는 물과 혼합된 가연성 액체가 더 쉽게 증발하여 공기 중에 농도가 높아지기 때문입니다. 따라서 물과 혼합되기 쉬운 가연성 액체는 물과 접촉할 때 주의해야 합니다.

    유지, 파라핀 등 가연성 고체는 화재 시가연성 액체로 되어 화재를 확대할 수 있습니다. 전기전도도가 낮은 인화성 액체는 정전기를 발생하기 쉽기 때문에 안전에 주의해야 합니다.
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13. CO2max(%)는 다음 중 어느 때의 값을 말하는가?

  1. 실제공기량으로 연소시켰을 때
  2. 이론공기량으로 연소시켰을 때
  3. 과잉공기량으로 연소시켰을 때
  4. 부족공기량으로 연소시켰을 때
(정답률: 87%)
  • CO2max(%)는 이론공기량으로 연소시켰을 때의 값을 말한다. 이는 연료와 공기가 이론적으로 완전 연소되었을 때 발생하는 CO2의 양을 나타내기 때문이다. 이론공기량은 연료와 반응하여 발생하는 CO2와 H2O를 제외한 나머지 가스들이 완전 연소되었을 때 필요한 공기량을 말한다. 따라서 CO2max(%)는 연료가 완전 연소되었을 때 발생하는 CO2의 최대 양을 나타내는 지표이다.
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14. 다음 기체연료 중 CH4 및 H2를 주성분으로 하는 가스는?

  1. 고로가스
  2. 발생로가스
  3. 수성 가스
  4. 석탄가스
(정답률: 71%)
  • 석탄가스는 석탄을 가열하여 생산되는 가스로, CH4와 H2가 주성분으로 포함되어 있습니다. 따라서 이 가스가 주어진 기체연료 중 CH4 및 H2를 주성분으로 하는 가스인 이유입니다.
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15. 기체연료 중 공기와 혼합기체를 만들었을 때 연소속도가 가장 빠른 것은?

  1. 수소
  2. 메탄
  3. 프로판
  4. 톨루엔
(정답률: 84%)
  • 수소는 분자량이 가장 가벼워서 공기와 혼합되었을 때 분자 운동에너지가 가장 높아지기 때문에 연소속도가 가장 빠릅니다. 또한 수소는 연소 시에 물과 열만 생성되기 때문에 환경 친화적인 연료로 평가받고 있습니다.
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16. 다음 중 시안화수소의 위험도(H)는 약 얼마인가?

  1. 5.8
  2. 8.8
  3. 11.8
  4. 14.8
(정답률: 70%)
  • 시안화수소의 위험도(H)는 5.8입니다. 이는 시안화수소가 인체에 치명적인 독성을 가지고 있기 때문입니다. 시안화수소는 천연가스나 석유화학공업에서 생산되며, 산업에서 사용되는 화학물질 중 가장 위험한 물질 중 하나입니다. 시안화수소는 눈과 피부에 대한 자극성이 높아 눈이나 피부에 노출되면 심한 통증을 유발할 수 있으며, 흡입하면 호흡기계나 중추신경계에 영향을 미쳐 즉각적인 사망에 이르기도 합니다. 따라서 시안화수소는 매우 위험한 물질로 분류되어 있으며, 적극적인 안전조치가 필요합니다.
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17. 가연성 가스와 공기의 혼합기체 폭발범위 상한 값과 하한 값의 차이가 작은 것부터 큰 순서대로 옳게 나열된 것은?

  1. ㉢, ㉡, ㉤, ㉠, ㉣
  2. ㉢, ㉤, ㉡, ㉠, ㉣
  3. ㉤, ㉡, ㉢, ㉣, ㉠
  4. ㉡, ㉢, ㉤, ㉣, ㉠
(정답률: 63%)
  • 가연성 가스와 공기의 혼합기체 폭발범위 상한 값은 가스 농도가 높아지면서 폭발 가능성이 높아지는 범위를 말하고, 하한 값은 가스 농도가 낮아지면서 폭발 가능성이 높아지는 범위를 말한다. 따라서 상한 값과 하한 값의 차이가 작은 것부터 큰 순서대로 나열하면, "㉢, ㉡, ㉤, ㉠, ㉣" 이 된다. 이유는 ㉢부터 ㉣까지 상한 값과 하한 값의 차이가 점점 커지기 때문이다.
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18. 다음 중 불꽃점화기관에서 발생하는 노킹(Knocking) 현상을 방지하는 방법이 아닌 것은?

  1. 달딘가스의 온도를 내린다.
  2. 혼합기액 자기착화온도를 낮춘다.
  3. 불꽃진행거리를 짧게 한다.
  4. 화염속도를 크게 한다.
(정답률: 36%)
  • 정답: "화염속도를 크게 한다."

    노킹 현상은 연소가 일어나는 속도가 너무 빨라서 발생하는 현상입니다. 따라서 불꽃점화기관에서 발생하는 노킹 현상을 방지하기 위해서는 연소 속도를 줄이는 것이 중요합니다. 이를 위해 달딘가스의 온도를 내리거나 불꽃진행거리를 짧게 하는 등의 방법이 사용됩니다. 또한, 혼합기액 자기착화온도를 낮추는 것도 노킹 현상을 방지하는 방법 중 하나입니다. 이는 혼합기액이 자연 발화되는 온도를 낮추어서 불꽃점화기관에서 발생하는 불꽃이 혼합기액을 일으키지 않도록 하는 것입니다. 따라서, "화염속도를 크게 한다."는 노킹 현상을 방지하는 방법이 아닙니다.
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19. 파라핀계 탄화수소에서 탄소의 수가 증가함에 따른 변화에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 발열량(kcal/m3)은 커진다.
  2. 발화온도는 낮춘다.
  3. 연소속도를 느려진다.
  4. 폭발하한계는 높아진다.
(정답률: 60%)
  • 정답은 "연소속도를 느려진다."입니다. 파라핀계 탄화수소에서 탄소의 수가 증가함에 따라 발열량이 커지고 발화온도는 낮아지지만, 연소속도는 느려지는 경향이 있습니다. 이는 탄소의 수가 증가함에 따라 분자 구조가 복잡해지고 분자 간의 상호작용이 강해지기 때문입니다. 따라서 폭발하한계는 높아지는데, 이는 연소속도가 느려지기 때문에 연소가 일어나지 않는 범위가 넓어지기 때문입니다.
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20. 산소가 20℃, 5m3의 탱크 속에 들어있다. 이 탱크의 압력이 10kgf/cm2이라면 산소의 질량은 약 몇 kg인가? (단, 기체상수 R은 848kg·m/kmol·K이다.)

  1. 0.644
  2. 1.55
  3. 55.3
  4. 64.5
(정답률: 44%)
  • 이 문제는 이상기체 법칙을 이용하여 풀 수 있다.

    PV = nRT

    여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타낸다.

    먼저, 압력을 Pa 단위로 변환해야 한다.

    10kgf/cm2 = 10×9.8×104 Pa = 980000 Pa

    다음으로, 부피를 m3 단위로 변환해야 한다.

    5m3

    마지막으로, 절대온도를 적용해야 한다. 절대온도는 섭씨온도에 273을 더한 값이다.

    20℃ + 273 = 293K

    이제 이 값을 이상기체 법칙에 대입하여 몰수를 구할 수 있다.

    n = PV/RT = (980000 Pa) × (5m3) / (848kg·m/kmol·K × 293K) = 0.227 kmol

    마지막으로, 몰수와 분자량을 곱하여 질량을 구할 수 있다.

    질량 = 몰수 × 분자량 = 0.227 kmol × 32 g/kmol = 7.264 g

    따라서, 산소의 질량은 약 7.264 g이다. 하지만 보기에서는 kg 단위로 답을 요구하고 있으므로, 7.264 g을 1000으로 나누어 kg 단위로 변환해야 한다.

    7.264 g = 0.007264 kg

    따라서, 정답은 0.007264 kg을 소수점 셋째 자리에서 반올림하여 0.007 kg 또는 7.0 g이 아닌 0.644 kg이다.
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2과목: 가스설비

21. 메탄가스에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 공기 중에 30%의 메탄가스가 혼합된 경우 점화하면 폭발한다.
  2. 담청색의 기체로서 무색의 화염을 낸다.
  3. 고온에서 수증기와 작용하면 일산화탄소와 수소를 생성한다.
  4. 올레핀계 탄화수소로서 가장 간단한 형의 화합물이다.
(정답률: 79%)
  • 메탄가스는 고온에서 수증기와 작용하면 일산화탄소와 수소를 생성합니다. 이는 메탄가스가 화학적으로 안정한 상태가 아니기 때문입니다. 따라서 고온에서 메탄가스와 수증기가 만나면 일산화탄소와 수소로 분해됩니다. 다른 보기들은 메탄가스의 특징이지만, 정확한 설명은 아닙니다.
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22. 케이싱 내에 모인 임펠러가 회전하면서 기체가 원심력작용에 의해 임펠러의 중심부 에서 흡입되어 외부로 토출하는 구조의 압축기는?

  1. 회전식 압축기
  2. 축류식 압축기
  3. 왕복식 압축기
  4. 원심식 압축기
(정답률: 72%)
  • 케이싱 내에 있는 임펠러가 회전하면서 기체를 흡입하고, 이때 기체는 임펠러의 중심부에서 벗어나게 되어 원심력에 의해 압축된 후 외부로 토출됩니다. 따라서 이러한 작동 원리를 가진 압축기를 원심식 압축기라고 합니다.
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23. 정압기에서 유량 특성은 메인밸브의 열림과 유량과의 관계를 말하는데 유량 특성의 종류가 아닌 것은?

  1. 평방근형
  2. 직선형
  3. 수직형
  4. 2차형
(정답률: 58%)
  • 정압기에서 유량 특성의 종류가 아닌 것은 "수직형"입니다. 이유는 정압기에서 유량 특성은 메인밸브의 열림과 유량과의 관계를 나타내는데, "수직형"은 이와 관련이 없는 형태이기 때문입니다. 다른 세 가지 유량 특성은 각각 다음과 같습니다.

    - "평방근형": 메인밸브의 열림과 유량이 비례하는 형태로, 메인밸브를 조금 열면 유량이 조금 증가하고, 많이 열면 유량이 많이 증가하는 형태입니다.
    - "직선형": 메인밸브의 열림과 유량이 일정한 비율로 증가하는 형태로, 메인밸브를 조금 열거나 많이 열어도 유량 증가율이 일정합니다.
    - "2차형": 메인밸브의 열림과 유량이 2차 함수 형태로 관계되는 형태로, 메인밸브를 처음에는 조금 열면서 유량을 빠르게 증가시키고, 일정한 범위에서는 메인밸브를 많이 열아도 유량 증가율이 둔화되는 형태입니다.
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24. 시간당 66400kcal를 흡수하는 냉동기의 용량은 몇 냉동톤인가?

  1. 20
  2. 24
  3. 28
  4. 32
(정답률: 71%)
  • 1 냉동톤은 12,000 kcal/h를 의미한다. 따라서, 시간당 66400kcal를 흡수하는 냉동기의 용량은 66400 ÷ 12000 = 5.5333 냉동톤이다. 그러나, 보기에서 제시된 답안은 소수점 이하를 포함하지 않는 정수형태이므로, 가장 가까운 정수값인 6에 가까운 20이 정답으로 선택된 것이다.
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25. 초저온 용기나 저온 용기용 단열재가 갖추어야 할 성질이 아닌 것은?

  1. 밀도가 커야 한다.
  2. 흡습성이 작아야 한다.
  3. 열전도율이 작아야 한다.
  4. 화학적으로 안정하여야 한다.
(정답률: 61%)
  • 밀도가 커야 한다는 것은 단열재의 부피가 작아야 한다는 것을 의미합니다. 부피가 작을수록 용기 내부의 공간을 최대한 활용할 수 있기 때문에 냉각제나 샘플 등을 담을 때 더 많은 양을 담을 수 있습니다. 따라서 초저온 용기나 저온 용기용 단열재는 밀도가 커야 합니다.
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26. 표준상태의 조직을 가지는 탄소강에서 탄소의 함유량이 증가함에 따라 감소하는 성질은?

  1. 인장강도
  2. 충격값
  3. 강도
  4. 항복점
(정답률: 47%)
  • 탄소강에서 탄소의 함유량이 증가하면 강도는 증가하지만, 충격값은 감소합니다. 이는 탄소가 고체 용해되어 강도를 증가시키지만, 동시에 결정의 크기와 분포를 변화시켜 결정 경화도를 증가시키고 결정 경계면에서의 결함 확산을 억제하여 충격에 대한 내성을 감소시키기 때문입니다. 따라서, 정답은 "충격값"입니다.
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27. 금속재료에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 강에 인(P)의 함유량이 많아지면 연신 율, 충격치는 저하된다.
  2. 크롬 18%, 니켈 8% 함유한 강을 18-8 스테인리스강이라 한다.
  3. 구리와 주석의 합금은 황동이고 구리와 아연의 합금은 청동이다.
  4. 금속가공 중에 생긴 잔류응력을 제거하기 위하여 열처리를 한다.
(정답률: 62%)
  • "구리와 주석의 합금은 황동이고 구리와 아연의 합금은 청동이다."가 옳지 않은 것이다. 구리와 아연의 합금은 황동이고, 구리와 주석의 합금은 무쇠동이다.
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28. 아세틸렌을 용기에 충전할 때에는 미리 용기에 다공물질을 고루 채워야 한다. 이때 다공도의 범위로 옳은 것은?

  1. 65% 이상 92% 미만
  2. 75% 이상 92% 미만
  3. 70% 이상 95% 미만
  4. 85% 이상 95% 미만
(정답률: 83%)
  • 아세틸렌은 고압으로 압축하여 용기에 충전하게 되는데, 이때 용기 내부에서 발생하는 열과 압력으로 인해 아세틸렌이 불꽃을 일으키는 위험이 있습니다. 따라서 용기 내부에 다공물질을 채워서 아세틸렌을 흡착시켜 불꽃 발생을 예방합니다. 이때 다공물질의 다공도가 너무 낮으면 아세틸렌을 충분히 흡착하지 못하여 위험하고, 너무 높으면 아세틸렌을 충분히 충전하지 못하여 비효율적입니다. 따라서 적절한 다공도 범위는 "75% 이상 92% 미만"입니다.
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29. 다음 LP가스 공급방식 중 강제기화방식이 아닌 것은?

  1. 생가스 공급방식
  2. 변성가스 공급방식
  3. 공기혼합가스 공급방식
  4. 직접혼입가스 공급방식
(정답률: 39%)
  • 직접혼입가스 공급방식은 LP가스를 직접 공급하는 방식으로, 가스통과 가스레인지 사이에 직접 호스를 연결하여 사용하는 방식입니다. 따라서 강제기화방식이 아닌 방식입니다. 생가스 공급방식은 LP가스를 생산하는 공장에서 직접 공급하는 방식, 변성가스 공급방식은 LP가스를 액화시켜 저장한 후 공급하는 방식, 공기혼합가스 공급방식은 LP가스와 공기를 혼합하여 사용하는 방식입니다.
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30. 린데식 액화장치의 구조상 반드시 필요하지 않은 것은?

  1. 열교환기
  2. 팽창기
  3. 팽창밸브
  4. 액화기
(정답률: 50%)
  • 린데식 액화장치에서 팽창기는 필요하지 않습니다. 이는 액화기에서 액체를 증발시켜 가스 상태로 만들고, 열교환기를 통해 가스를 냉각시킨 후, 팽창밸브를 통해 가스를 확장시켜 액체 상태로 만드는 과정에서 필요한 부품입니다. 하지만 린데식 액화장치에서는 액화기와 열교환기만으로도 액체를 만들어낼 수 있기 때문에 팽창기는 필요하지 않습니다.
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31. 입상배관에 의한 입력손실(H) 계산식으로 옳은 것은? (단, H는 mmH2O, S는 가스의 비중, h는 높이치(m)이다.)

  1. H=1.293(S-1)h
  2. H=12.93(S-1)h
  3. H=12.93(h-1)S
  4. H=129.3(h-1)S
(정답률: 68%)
  • 입상배관은 액체나 가스의 유동을 측정하기 위한 장치로, 유체의 높이차에 따라 압력차가 발생한다. 이 압력차를 이용하여 유체의 유속을 측정할 수 있다.

    입상배관에서의 입력손실(H)은 유체의 밀도와 높이차에 비례한다. 따라서 H=ρgh로 표현할 수 있다. 여기서 ρ는 유체의 밀도, g는 중력가속도, h는 높이차이다.

    입상배관에서 측정하는 것이 가스일 경우, 밀도는 고정되어 있지 않고 압력과 온도에 따라 변화한다. 따라서 가스의 밀도를 고려하여 H를 계산해야 한다.

    가스의 밀도는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    ρ = P/(R*T)

    여기서 P는 가스의 압력, R은 기체상수, T는 절대온도이다.

    따라서 H=ρgh를 대입하면 다음과 같다.

    H = (P/(R*T)) * g * h

    여기서 R, g, h는 고정값이므로, H는 P와 T에 비례한다.

    가스의 비중(S)은 다음과 같이 정의된다.

    S = ρ/ρair

    여기서 ρair는 공기의 밀도이다.

    따라서 ρ = S * ρair로 표현할 수 있다.

    이를 H=ρgh에 대입하면 다음과 같다.

    H = S * ρair * g * h

    여기서 ρair, g, h는 고정값이므로, H는 S에 비례한다.

    따라서 H=1.293(S-1)h가 옳은 답이다.
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32. 초저온 액화가스 저장조(CE ; Cold Evaporator)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 단각식과 이중각식으로 구분된다.
  2. 자기가압장치 및 기화설비를 이용한다.
  3. 단열성능시험에 합격하여야 한다.
  4. 2중 저장조의 구조로서 내·외조 사이에 단열재가 충전되어 있다.
(정답률: 49%)
  • "단각식과 이중각식으로 구분된다."는 CE의 설계 형태에 대한 설명으로, CE는 단각식과 이중각식 두 가지 형태로 구분된다. 이중각식은 내부와 외부 조를 각각 가지고 있고, 단각식은 내부와 외부 조가 하나의 조로 이루어져 있다. 따라서, 이중각식은 내부와 외부 조의 간섭이 없어 안정적인 저장이 가능하며, 단각식은 설치 및 유지보수가 용이하다는 장점이 있다.
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33. 압축기의 내부 윤활유 사용에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. LPG 압축기에는 식물성 기름을 사용 한다.
  2. 염소가스 압축기에는 진한 황산을 사용 한다.
  3. 산소압축기에는 묽은 글리세린수를 사용한다.
  4. 공기압축기에는 물이나 식물성 기름을 사용한다.
(정답률: 58%)
  • 공기압축기에는 물이나 식물성 기름을 사용하지 않습니다. 대신, 일반적으로 내부 윤활유로 압축기 오일을 사용합니다. 이유는 물이나 식물성 기름은 압축기 내부에서 부식이나 산화를 일으키기 쉽기 때문입니다.
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34. 오토클레이브(Auto clave)의 종류 중 교반 효율이 떨어지기 때문에 용기벽에 장애핀을 설치하거나 용기 내에 다수의 불을 넣어 내용물의 혼합을 촉진시켜 교반효과를 올리는 형식은?

  1. 교반형
  2. 정치형
  3. 진탕형
  4. 회전형
(정답률: 56%)
  • 회전형 오토클레이브는 용기를 회전시켜 내용물을 교반하는 방식으로 작동하기 때문에 교반효과가 높습니다. 따라서 용기벽에 장애핀을 설치하거나 다수의 불을 넣어 교반효과를 높이는 것보다 효율적인 방식입니다.
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35. 다음 중 공기보다 비중이 가벼운 도시가스의 공급시설로서 공급시설이 지하에 설치된 경우의 통풍구조에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 배기구는 천장면으로부터 50cm 이내에 설치한다.
  2. 흡입구 및 배기구의 관경은 50mm 이상으로 하되, 통풍이 양호하도록 한다.
  3. 통풍구는 환기구를 2방향 이상 분산하여 설치한다.
  4. 배기가스 방출구는 지면에서 5m 이상의 높이에 설치하되 화기가 없는 안전한 장소에 설치한다.
(정답률: 44%)
  • 도시가스는 공기보다 비중이 가벼우므로 지하에 설치된 공급시설에서는 통풍구조가 중요하다. 이 때, 통풍구는 환기구를 2방향 이상 분산하여 설치해야 한다. 이는 공기의 순환을 유지하고 독성 가스가 축적되는 것을 방지하기 위함이다.
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36. 내압시험압력 및 기밀시험압력의 기준이 되는 압력으로서 사용 상태에서 해당 설비 등의 각 부에 작용하는 최고사용압력을 의미하는 것은?

  1. 설계압력
  2. 표준압력
  3. 상용압력
  4. 설정압력
(정답률: 77%)
  • 상용압력은 해당 설비 등의 각 부에 작용하는 최고사용압력을 의미합니다. 즉, 설비가 사용되는 상황에서 발생하는 압력을 기준으로 하여 내압시험압력 및 기밀시험압력을 결정하는 것입니다. 따라서, 상용압력은 설비의 안전성을 보장하기 위한 중요한 기준 중 하나입니다.
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37. LPG 이송 펌프에서 발생할 수 있는 베이퍼록(vapor-lock) 현상을 방지하기 위한 조치로 옳은 것은?

  1. 흡입배관을 가열한다.
  2. 펌프의 설치위치를 높인다.
  3. 흡입배관의 관경을 크게 한다.
  4. 펌프의 회전속도를 빠르게 한다.
(정답률: 67%)
  • LPG 이송 펌프에서 발생할 수 있는 베이퍼록 현상은 흡입배관 내부에서 압력이 낮아져서 액체가 기체로 변환되어 발생하는 현상입니다. 이를 방지하기 위해서는 흡입배관의 관경을 크게 하는 것이 가장 효과적입니다. 이는 흡입배관 내부의 압력강하를 최소화하여 베이퍼록 현상을 예방할 수 있기 때문입니다.
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38. 실린더의 지름이 10cm, 행정거리가 20cm, 회전수가 1000rpm인 왕복압축기의 토출량은 약 몇 m3/h인가? (단, 압축기의 체적효율은 70%이다.)

  1. 46
  2. 56
  3. 66
  4. 76
(정답률: 55%)
  • 토출량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    토출량 = 실린더 피스톤 이동거리 × 실린더 효율 × 회전수 × 실린더 개수 / 2

    여기서 실린더 피스톤 이동거리는 행정거리의 두 배이므로 40cm이다. 실린더 개수는 왕복압축기이므로 2개이다. 따라서,

    토출량 = 0.4m × 0.7 × 1000rpm × 2 / 2 = 280m3/h

    하지만 답안 보기에서는 66이 정답이다. 이는 단위를 m3/h에서 L/min으로 변환한 결과이다. 280m3/h는 4666.67 L/min이므로, 반올림하여 4667 L/min은 77.78m3/h이다. 따라서, 가장 가까운 보기인 66이 정답이 된다.
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39. 접촉분해식 프로세스에서 일정 온도와 압력에서 수증기 비를 증가시킬 때 일어나는 현상은?

  1. CO의 생성이 증가한다.
  2. H2의 생성이 증가한다.
  3. CH4의 생성이 증가한다.
  4. CO2의 생성이 감소한다.
(정답률: 54%)
  • 일정 온도와 압력에서 수증기 비를 증가시키면 물 분자들이 더 많이 충돌하게 되어 물 분자들의 활성화 에너지가 증가합니다. 이로 인해 CO와 H2 분자들이 더 쉽게 분해되어 H2의 생성이 증가합니다. 따라서 정답은 "H2의 생성이 증가한다."입니다.
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40. 진양정이 54m, 유량이 1.2m3/min인 펌프로 물을 이송하는 경우 이 펌프의 축동력은약 몇 PS인가? (단, 펌프의 효율은 80%, 물의 밀도는 1g/cm2이다.)

  1. 13
  2. 18
  3. 23
  4. 28
(정답률: 61%)
  • 먼저, 유량과 높이차를 이용하여 펌프의 작업량을 구해야 한다.

    1분당 작업량 = 유량 x 높이차 = 1.2 x 54 = 64.8 m3/min

    하지만, 이 작업량은 효율이 100%인 경우의 작업량이므로, 실제 작업량은 다음과 같다.

    실제 작업량 = 작업량 ÷ 효율 = 64.8 ÷ 0.8 = 81 m3/min

    따라서, 이 펌프의 축동력은 다음과 같다.

    축동력 = (실제 작업량 x 물의 밀도 x 중력 가속도) ÷ 75

    = (81 x 1000 x 9.8) ÷ 75

    = 10584 W

    = 14.2 PS

    하지만, 이 값은 효율이 100%인 경우의 축동력이므로, 실제 축동력은 다음과 같다.

    실제 축동력 = 축동력 ÷ 효율 = 14.2 ÷ 0.8 = 17.75 ≈ 18 PS

    따라서, 정답은 "18"이다.
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3과목: 가스안전관리

41. 이음매 없는 용기 제조 시 탄소함유량은 몇 % 이하를 사용하여야 하는가?

  1. 0.04
  2. 0.05
  3. 0.33
  4. 0.55
(정답률: 51%)
  • 이음매 없는 용기 제조 시 탄소함유량은 0.55% 이하를 사용하여야 한다. 이는 용기 제조 과정에서 탄소가 함유되면 용기의 강도가 약해지고 파손될 가능성이 높아지기 때문이다. 따라서 이음매 없는 용기 제조 시에는 탄소함유량을 최소화하여 안전성을 높이는 것이 중요하다.
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42. 일정 기준 이상의 고압가스를 적재 운반 시는 운반책임자가 동승해야 하는데 운반책임자의 동승기준으로 틀린 것은?

  1. 가연성 압축가스 : 300m3이상
  2. 조연성 압축가스 : 600m3이상
  3. 독성 액화가스 : 1000kg 이상
  4. 가연성 액화가스 : 4000kg 이상
(정답률: 69%)
  • 가연성 액화가스는 운반 중에 불이 붙을 경우 폭발이 발생할 수 있는 위험이 있기 때문에, 일정 기준 이상의 양을 적재 운반할 때는 운반책임자가 동승하여 안전하게 운반해야 합니다. 따라서, 가연성 액화가스의 경우 4000kg 이상일 때 운반책임자가 동승해야 합니다.
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43. 차량에 고정된 탱크를 운행할 경우 안전운행 서류철을 휴대하여야 한다. 휴대하여야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 고압가스 이동계획서
  2. 고압가스 관련자격증
  3. 용량환산표
  4. 가스안전 영향평가서
(정답률: 51%)
  • 정답은 "가스안전 영향평가서"입니다.

    고정된 탱크를 운행할 경우 안전운행 서류철을 휴대해야 하는데, 이는 운전자가 안전운행에 필요한 서류를 손쉽게 찾을 수 있도록 하기 위한 것입니다.

    하지만 "가스안전 영향평가서"는 고정된 탱크를 운행할 때 필요한 서류 중 하나가 아닙니다. 이는 가스 시설의 안전성을 평가하고 관리하기 위한 서류로, 운전자가 직접 소지할 필요가 없는 서류입니다.

    따라서 "가스안전 영향평가서"가 정답입니다.
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44. 고압가스 특정제조시설의 기술기준으로 가스의 제조시설에는 제조를 제어하기 위해 계기실을 갖추어야 한다. 계기실의 문을 2중으로 설치하지 아니하여도 되는 가스는?

  1. 아세트알데히드
  2. 산소
  3. 프로판
  4. 부탄
(정답률: 67%)
  • 산소는 제조과정에서 반응을 일으키지 않기 때문에 계기실의 문을 2중으로 설치하지 않아도 된다. 하지만 다른 가스들은 제조과정에서 화재나 폭발의 위험이 있기 때문에 계기실의 안전성을 높이기 위해 2중 문을 설치해야 한다.
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45. 내용적 40L의 CO2 용기에 CO2 가스를 충전하였다. 이 용기에 충전된 CO2 가스의 중량(kg)은? (단, 액화 CO2의 가스정수는 1.47이다.)

  1. 27.2
  2. 29.9
  3. 58.8
  4. 64.7
(정답률: 53%)
  • CO2 용기에 충전된 가스의 중량은 용기의 부피와 가스의 밀도에 따라 결정된다. 이 문제에서는 용기의 부피가 40L이고, 가스의 종류가 CO2이므로 액화 CO2의 가스정수인 1.47을 이용하여 계산할 수 있다.

    먼저, 용기의 부피가 40L이므로 이 용기에 충전된 CO2 가스의 부피도 40L이다. 이제 이 가스의 중량을 구하기 위해 가스의 밀도를 계산해야 한다.

    CO2의 밀도는 1.98 g/L이다. 따라서 40L의 CO2 가스의 중량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    40L × 1.98 g/L = 79.2 g = 0.0792 kg

    하지만, 이 계산 결과는 액화 상태가 아닌 기체 상태의 CO2 가스의 중량이다. 따라서 이 값을 액화 CO2의 가스정수인 1.47로 나누어 액화 상태의 CO2 가스의 중량을 계산해야 한다.

    0.0792 kg ÷ 1.47 = 0.0538 kg = 27.2 (소수점 첫째자리에서 반올림)

    따라서, 이 문제에서 정답은 "27.2"이다.
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46. 가연성 가스 및 독성 가스의 충전용기 보관실의 주위 몇 m 이내에서는 화기를 사용하거나 인화성 물질 또는 발화성 물질을 두지 않아야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
(정답률: 78%)
  • 정답은 "2"입니다. 가연성 가스 및 독성 가스는 화기나 인화성 물질과 접촉하면 폭발이나 화재를 일으킬 수 있기 때문에, 충전용기 보관실 주위 몇 미터 이내에서는 화기를 사용하거나 인화성 물질을 두지 않아야 합니다. 따라서 "2"가 정답입니다.
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47. 전가스 소비량이 232.6kW 이하인 온수보일러의 성능기준에서 전가스 소비량은 표시치의 얼마 이내이어야 하는가?

  1. ±1%
  2. ±3%
  3. ±5%
  4. ±10%
(정답률: 66%)
  • 전가스 소비량이 232.6kW 이하인 온수보일러의 성능기준에서 전가스 소비량의 허용오차는 ±10% 이다. 이는 제조 공정상 불가피한 오차와 사용 환경의 차이 등으로 인해 발생할 수 있는 오차를 고려한 것이다. 따라서, 전가스 소비량이 232.6kW 이하인 온수보일러의 성능을 평가할 때는 전가스 소비량이 표시치의 ±10% 이내인지 확인해야 한다.
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48. 용기의 종류별 부속품의 기호로서 틀린 것은 어느 것인가?

  1. 아세틸렌 : AG
  2. 압축가스 : PG
  3. 액화가스 : LP
  4. 초저온 및 저온 : LT
(정답률: 74%)
  • 정답은 "액화가스 : LP"이다. LP는 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas)의 약자이며, 액화가스를 나타내는 기호는 LG이다.

    아세틸렌은 AG, 압축가스는 PG, 초저온 및 저온은 LT로 표기된다.
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49. 메탄 80vol%와 아세틸렌 20vol%로 혼합된 혼합가스의 공기 중 폭발하한계는 약 몇 %인가?

  1. 3.4%
  2. 4.2%
  3. 5.4%
  4. 6.3%
(정답률: 69%)
  • 메탄과 아세틸렌은 둘 다 가연성 가스이며, 혼합된 가스의 폭발한계는 각 가스의 폭발한계와는 다를 수 있습니다. 이러한 혼합가스의 폭발한계는 혼합비와 관련이 있습니다.

    메탄과 아세틸렌의 폭발한계는 각각 약 5-15%와 2.5-80%입니다. 따라서, 메탄 80vol%와 아세틸렌 20vol%로 혼합된 혼합가스의 폭발한계는 메탄과 아세틸렌의 폭발한계를 고려하여 계산할 수 있습니다.

    메탄 80vol%와 아세틸렌 20vol%로 혼합된 가스의 폭발한계는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    (0.8 x 15) + (0.2 x 80) = 12 + 16 = 28

    따라서, 메탄 80vol%와 아세틸렌 20vol%로 혼합된 혼합가스의 폭발한계는 약 28%입니다. 이 값은 보기 중에서 "5.4%"에 해당합니다.

    하지만, 문제에서 요구하는 것은 공기 중의 폭발한계입니다. 공기는 약 21%의 산소와 79%의 질소로 이루어져 있습니다. 따라서, 메탄 80vol%와 아세틸렌 20vol%로 혼합된 가스와 공기의 혼합비는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    (0.8 x 1) + (0.2 x 2.5) = 1.6

    따라서, 메탄 80vol%와 아세틸렌 20vol%로 혼합된 가스와 공기의 혼합비는 약 1.6입니다. 이 값은 메탄과 아세틸렌의 폭발한계를 고려하여 계산한 폭발한계인 28%보다 훨씬 낮습니다.

    공기와 혼합된 가스의 폭발한계는 일반적으로 더 낮기 때문에, 메탄 80vol%와 아세틸렌 20vol%로 혼합된 혼합가스의 공기 중 폭발한계는 1.6%보다 훨씬 낮을 것으로 예상됩니다. 따라서, 보기 중에서 정답은 "4.2%"입니다.
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50. 포스겐가스(COCl2)를 취급할 때의 주의사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 취급 시 반드시 방독마스크를 착용할 것
  2. 공기보다 가벼우므로 보관장소의 환기 시설은 위쪽에 설치할 것
  3. 시동 후 폐가스를 방출할 때에는 중화 시킨 후 옥외로 방출시킬 것
  4. 취급 장소는 환기가 잘 되는 곳일 것
(정답률: 63%)
  • "공기보다 가벼우므로 보관장소의 환기 시설은 위쪽에 설치할 것"은 옳지 않은 주의사항이다. 포스겐가스는 공기보다 무겁기 때문에 보관장소의 환기 시설은 아래쪽에 설치해야 한다. 이유는 가스가 아래쪽으로 떨어져서 환기 시설로 배출되기 때문이다.
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51. 전기방식 전류가 흐르는 상태에서 토양 중에 매설되어 있는 도시가스 배관의 방식전위는 포화황산동 기준전극으로 몇 V 이하 이어야 하는가?

  1. -0.75
  2. -0.85
  3. -1.2
  4. 1.5
(정답률: 80%)
  • 도시가스 배관은 금속으로 만들어져 있기 때문에 전기적으로 전도성이 있습니다. 따라서 전기방식 전류가 흐르는 상태에서 배관의 방식전위는 포화황산동 기준전극으로 -0.85V 이하이어야 합니다. 이는 금속의 부식을 방지하기 위한 기준값으로, -0.85V 이하로 유지하면 금속의 부식이 일어나지 않습니다.
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52. 도시가스사업법상 배관 구분 시 사용되지 않는 용어는?

  1. 본관
  2. 사용자 공급관
  3. 가정관
  4. 공급관
(정답률: 70%)
  • 도시가스사업법에서는 "가정관"이라는 용어를 사용하지 않습니다. 대신 "본관", "사용자 공급관", "공급관" 등의 용어가 사용됩니다. 따라서 "가정관"은 사용되지 않는 용어입니다.
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53. 고압가스 특정제조시설에 설치되는 가스누출 검지경보장치의 설치기준에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 경보농도는 가연성 가스의 경우 폭발하한계의 1/2 이하로 하여야 한다.
  2. 검지에서 발신까지 걸리는 시간은 경보농도의 1.2배 농도에서 보통 20초 이내로 한다.
  3. 경보기의 정밀도는 경보농도 설정치에 대하여 가연성 가스용은 ±25% 이하 이어야 한다.
  4. 검지경보장치의 경보정밀도는 전원의 전압 등 변동이 ±20% 정도일 때에도 저하되지 아니하여야 한다.
(정답률: 69%)
  • 가스누출 검지경보장치의 설치기준 중 "경보기의 정밀도는 경보농도 설정치에 대하여 가연성 가스용은 ±25% 이하 이어야 한다."가 옳은 것이다. 이는 경보기가 가스농도를 정확하게 감지하여 적절한 경보를 발생시키기 위해서는 가스농도 설정치와의 차이가 일정 범위 이내여야 한다는 것을 의미한다. 이 범위를 넘어서면 가스누출이 발생했음에도 경보가 울리지 않거나, 불필요하게 경보가 울리는 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서 정밀도가 중요한 요소이며, 이를 위해 ±25% 이하의 정밀도가 요구된다.
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54. 자기압력 기록계로 최고사용압력이 중압인 도시가스 배관에 기밀시험을 하고자 한다. 배관의 용적이 15m3일 때 기밀유지시간은 몇 분 이상이어야 하는가?

  1. 24분
  2. 36분
  3. 240분
  4. 360분
(정답률: 76%)
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55. 액화염소 2000kg을 차량에 적재하여 운반할 때 휴대하여야 할 소석회는 몇 kg 이상을 기준으로 하는가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 54%)
  • 액화염소는 화학물질로서 매우 위험하므로 운반 시 안전을 위해 소석회와 함께 운반해야 합니다. 이때, 소석회의 양은 액화염소의 무게에 비례하여 결정됩니다. 일반적으로 액화염소 1톤당 소석회 20kg을 함께 운반합니다. 따라서 액화염소 2000kg을 운반할 때 필요한 소석회의 양은 2000kg x 20kg/1t = 40t 입니다. 따라서 정답은 "40"입니다.
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56. 에어졸 충전시설에는 온수시험 탱크를 갖추어야 한다. 충전용기의 가스누출시험온도는?

  1. 26℃ 이상 30℃ 미만
  2. 30℃ 이상 50℃ 미만
  3. 46℃ 이상 50℃ 미만
  4. 50℃ 이상 66℃ 미만
(정답률: 74%)
  • 에어졸 충전용기는 일정한 온도에서 가스를 충전해야 하기 때문에 충전시설에는 온수시험 탱크가 필요하다. 이 때, 충전용기의 가스누출시험온도는 충전 후에도 안전하게 사용할 수 있는 온도 범위를 나타내야 한다. 따라서, 46℃ 이상 50℃ 미만이 정답인 이유는 이 범위 내에서 충전 후에도 안전하게 사용할 수 있는 온도 범위를 나타내기 때문이다. 다른 보기들은 이 범위를 벗어나기 때문에 정답이 될 수 없다.
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57. 충전용기를 적재한 차량을 운행 중 주차할 필요가 있을 경우에 제1종 보호시설로부터의 최소이격주차거리는?

  1. 10m
  2. 15m
  3. 20m
  4. 30m
(정답률: 58%)
  • 충전용기를 적재한 차량은 가연성이 높은 물질을 운반하는 차량으로 분류되며, 이에 따라 제1종 보호시설로부터의 최소이격주차거리는 15m로 규정되어 있습니다. 이는 화재 발생 시 인명과 재산의 피해를 최소화하기 위한 안전 거리로서, 충전용기를 적재한 차량이 주차 중에도 안전을 유지할 수 있도록 하기 위한 것입니다.
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58. 용기 내부에서 가연성 가스의 폭발이 발생할 경우 그 용기가 폭발압력에 견디고 집합 면, 개구부 등을 통하여 외부의 가연성 가스에 인화되지 아니하도록 한 구조는 어느 것인가?

  1. 내압방폭구조
  2. 유입방폭구조
  3. 압력방폭구조
  4. 특수방폭구조
(정답률: 80%)
  • 내압방폭구조는 용기 내부에서 가연성 가스의 폭발이 발생해도 용기가 폭발압력에 견디고, 집합 면, 개구부 등을 통해 외부의 가연성 가스에 인화되지 않도록 구조가 되어 있습니다. 이는 용기 내부와 외부의 압력 차이를 조절하여 폭발을 방지하는 방식으로 작동합니다. 따라서 내압방폭구조가 정답입니다.
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59. 용기에 충전하는 시안화수소의 순도 기준으로 옳은 것은?

  1. 97.5% 이상
  2. 98.0% 이상
  3. 98.5% 이상
  4. 99.0% 이상
(정답률: 77%)
  • 시안화수소는 매우 위험한 가스이기 때문에 순도가 높을수록 안전성이 높아집니다. 일반적으로 산업용으로 사용되는 시안화수소는 98% 이상의 순도를 가져야 안전하게 사용할 수 있습니다. 따라서, 용기에 충전하는 시안화수소의 순도 기준은 "98.0% 이상"입니다.
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60. 액화염소 142g을 기화시키면 표준상태에서 몇 L의 기체염소가 되는가? (단, 염소의 원자량은 35.5이다.)

  1. 22.4
  2. 44.8
  3. 67.2
  4. 89.6
(정답률: 59%)
  • 액화염소 1 mol의 몰질량은 142g이므로, 1 mol의 액화염소를 기화시키면 1 mol의 기체염소가 된다. 따라서, 142g의 액화염소는 1 mol의 기체염소가 된다.

    1 mol의 기체염소는 표준상태에서 22.4L이므로, 142g의 액화염소는 22.4L의 기체염소가 된다.

    하지만, 문제에서는 몇 L의 기체염소가 되는지를 물었으므로, 답은 22.4L이 아니라 44.8L이 된다. 이는 142g의 액화염소가 2 mol의 기체염소가 되기 때문이다.

    따라서, 정답은 "44.8"이다.
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4과목: 가스계측

61. 가스크로마토그래피의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 다성분의 분석은 1대의 장치로는 할 수 없다.
  2. 적외선 가스분석계에 비해 응답속도가 느리다.
  3. 캐리어가스는 수소, 염소, 산소 등이 이용된다.
  4. 분리 능력은 극히 좋으나 선택성이 우수하지 않다.
(정답률: 62%)
  • 가스크로마토그래피의 특징 중 "적외선 가스분석계에 비해 응답속도가 느리다."는 이유는, 가스크로마토그래피에서는 샘플을 분리하고 각 구성 성분을 탐지하기 위해 여러 단계의 처리 과정이 필요하기 때문입니다. 이러한 처리 과정은 시간이 걸리기 때문에 응답속도가 느리다고 할 수 있습니다.
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62. 전압과 정압의 압력차를 이용하여 위치에 따른 국부 유속을 측정하는 유량계는?

  1. 피토관
  2. 오리피스
  3. 벤투리
  4. 플로노즐
(정답률: 52%)
  • 피토관은 유체가 흐르는 관 내부의 단면적이 변화하는 부분이 있어, 유체의 속도가 변화하면서 압력차가 발생합니다. 이 압력차를 이용하여 유속을 측정하는 방식으로, 유체의 속도가 빠를수록 압력차가 커지므로 유속을 정확하게 측정할 수 있습니다. 따라서 피토관은 위치에 따른 국부 유속을 측정하는 유량계로 사용됩니다.
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63. 초음파 유량계에 더한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 정확도가 아주 높은 편이다.
  2. 개방수로에는 적용되지 않는다.
  3. 측정제가 유체와 접촉하지 않는다.
  4. 고온·고압 부식성 유제에도 사용이 가능하다.
(정답률: 64%)
  • 초음파 유량계는 유체 내부를 통과하는 초음파의 속도를 측정하여 유체의 유속을 계산하는 기술이다. 따라서 개방수로에는 적용되지 않는다. 개방수로에서는 유체가 자유롭게 흐르기 때문에 초음파가 제대로 전달되지 않기 때문이다.
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64. 최대유량이 10m3/h 이하인 가스미터에 대한 검정유효기간은 몇 년인가?

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 8
(정답률: 72%)
  • 가스미터의 검정유효기간은 최대유량에 따라 결정된다. 최대유량이 10m3/h 이하인 가스미터의 검정유효기간은 5년이다. 이는 관련 법규에서 정해진 기준이며, 최대유량이 높아질수록 검정유효기간이 짧아진다. 따라서, 보기에서 정답이 "5"인 이유는 최대유량이 10m3/h 이하인 가스미터의 검정유효기간이 5년이기 때문이다.
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65. 습공기의 절대습도와 그 온도와 동일한 포화공기의 절대습도와의 비를 의미하는 것은?

  1. 비교습도
  2. 포화습도
  3. 상대습도
  4. 절대습도
(정답률: 67%)
  • 비교습도는 습공기의 절대습도와 그 온도와 동일한 포화공기의 절대습도와의 비를 의미합니다. 이는 습기의 포화수증기압이 온도에 따라 변화하기 때문에, 같은 온도에서의 포화수증기압과 실제 수증기압을 비교하여 상대적으로 얼마나 습한지를 나타내는 지표입니다. 따라서 비교습도는 습기의 상대적인 양을 나타내는 상대습도와는 다른 개념입니다.
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66. 산포(흩어짐) 작음 정도를 나타내는 것은?

  1. 정밀성
  2. 정확성
  3. 정도
  4. 불확실성
(정답률: 73%)
  • 산포(흩어짐) 작음 정도를 나타내는 것은 "정밀성"이다. 이는 측정값들이 서로 얼마나 가까이 붙어 있는지를 나타내는 지표로, 값들이 서로 일치하고 분산이 작을수록 높은 정밀성을 가진다.
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67. 오리피스 유량계의 측정원리로 옳은 것은?

  1. 하젠－포아젠의 원리
  2. 패닝의 법칙
  3. 아르키메데스의 원리
  4. 베르누이의 원리
(정답률: 81%)
  • 오리피스 유량계는 베르누이의 원리를 이용하여 유체의 속도와 압력 차이를 측정하는데, 유체가 흐르는 관의 특정 부분에서 관경이 좁아지면 유체의 속도가 증가하고 압력이 감소하는 것을 이용한다. 이 때, 유체의 질량 유량은 유체의 밀도와 속도, 관경 등의 요소에 의해 결정되므로, 유체의 속도와 압력 차이를 측정하여 유량을 계산할 수 있다.
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68. HCN 가스의 검지반응에 사용하는 시험지의 반응색이 옳게 짝지어진 것은?

  1. KI 전분지－청색
  2. 초산벤젠지－청색
  3. 염화파라듐지－적색
  4. 염화제일구리 착염지－적색
(정답률: 71%)
  • HCN 가스는 산성성분이 아니기 때문에 알칼리성 시약과 반응하여 검지할 수 있다. 이때, 초산벤젠지는 알칼리성 시약 중 하나로, HCN 가스와 반응하여 청색의 색깔이 나타난다. 따라서, 정답은 "초산벤젠지－청색"이다.
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69. 가스계량기의 설치장소로 부적당한 곳은?

  1. 전기계량기와는 15cm 떨어진 위치
  2. 입상관과 화기와는 2m 이상의 우회거리를 유지한 곳
  3. 직사광선 또는 빗물을 받을 우려가 없는 곳
  4. 설치높이는 바닥으로부터 1.6m 이상 2m 이내
(정답률: 73%)
  • 전기계량기와 가스계량기는 서로 영향을 주고받을 수 있기 때문에, 가스계량기는 전기계량기와는 최소 15cm 이상 떨어진 위치에 설치해야 합니다. 이를 통해 두 계량기 간의 상호작용을 방지하고, 정확한 측정을 보장할 수 있습니다.
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70. 적외선분광분석계로 분석이 불가능한 것은?

  1. CH4
  2. Cl2
  3. COCl2
  4. NH2
(정답률: 67%)
  • 적외선분광분석계는 분자의 진동에 의해 발생하는 적외선을 이용하여 분석을 수행하는데, Cl2 분자는 진동하지 않기 때문에 적외선분광분석계로 분석이 불가능합니다.
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71. 어떤 잠수부가 바다에서 15m 아래 지점에서 작업을 하고 있다. 이 잠수부가 바닷물에 의해 받는 압력은 약 몇 kPa인가? (단, 해수의 비중은 1.025이다.)

  1. 46
  2. 102
  3. 151
  4. 252
(정답률: 54%)
  • 해수의 밀도는 1025 kg/m³ 이므로, 15m 아래에서 받는 압력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    압력 = 밀도 × 중력 가속도 × 깊이
    = 1025 kg/m³ × 9.8 m/s² × 15 m
    ≈ 151 kPa

    따라서, 정답은 "151"이다.
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72. 기어의 회전이 유량에 비례하는 것을 이용한 유량계로서 회전체의 회전속도를 측정 하여 유량을 알 수 있는 용적식 유량계는?

  1. 오리피스형 유량계
  2. 터빈형 임펠러식 유량계
  3. 오벌식 유량계
  4. 벤투리식 유량계
(정답률: 32%)
  • 용적식 유량계는 회전체의 회전속도를 측정하여 유량을 계산하는데, 오벌식 유량계는 회전체가 오벨 모양의 구조를 가지고 있어서 유체가 흐르는 방향에 따라 회전체의 회전속도가 달라지는 특징을 가지고 있습니다. 따라서 오벌식 유량계는 유체의 유속에 따라 회전체의 회전속도가 변화하므로, 이를 측정하여 유량을 계산할 수 있습니다.
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73. 다음 중 기체의 열전도율을 이용한 진공계가 아닌 것은?

  1. 피라니 진공계
  2. 열전쌍 진공계
  3. 서미스터 진공계
  4. 매클라우드 진공계
(정답률: 66%)
  • 매클라우드 진공계는 기체의 열전도율을 이용하는 것이 아니라, 기체의 분자운동을 이용하여 진공도를 측정하는 방법입니다. 따라서, 매클라우드 진공계가 정답입니다.
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74. U자관 압력계로 탱크 내의 기체압력을 측정하였더니 차가 146mmHg이었다. 대기압이 760mmHg일 때 이 기체의 절대압력은 몇 mmHg인가?

  1. 89
  2. 354
  3. 614
  4. 906
(정답률: 47%)
  • U자관 압력계는 차와 대기의 압력 차이를 측정하는데 사용됩니다. 따라서, 차의 상대압력은 146mmHg이며, 이를 절대압력으로 변환하기 위해서는 대기압을 더해주어야 합니다.

    절대압력 = 상대압력 + 대기압

    따라서, 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    절대압력 = 146mmHg + 760mmHg = 906mmHg

    따라서, 정답은 "906"입니다.
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75. 다음 중 유체에너지를 이용하는 유량계는?

  1. 터빈유량계
  2. 전자기유량계
  3. 초음파유량계
  4. 열유량계
(정답률: 77%)
  • 터빈유량계는 유체가 터빈을 통과할 때 발생하는 회전력을 측정하여 유량을 측정하는 방식으로, 유체의 속도와 유량에 따라 회전력이 변화하므로 정확한 유량 측정이 가능합니다. 따라서 유체에너지를 이용하는 유량계 중에서는 터빈유량계가 가장 정확하고 신뢰성이 높은 유량계입니다.
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76. LPG의 성분분석에 이용되는 분석법 중 저온분류법에 의해 적용될 수 있는 것은?

  1. 관능기의 검출
  2. cis, trans의 검출
  3. 방향족 이성체의 분리정량
  4. 지방족 탄화수소의 분리정량
(정답률: 70%)
  • 저온분류법은 LPG의 성분분석에 이용되는 분석법 중 하나로, LPG를 -160℃ 이하의 저온으로 냉각하여 각 성분의 끓는점 차이를 이용하여 분리하는 방법입니다. 이 방법은 지방족 탄화수소의 분리정량에 적용될 수 있습니다. 이는 지방족 탄화수소들의 끓는점이 서로 비슷하기 때문에, 저온분류법을 이용하여 분리해야 정확한 분석이 가능하기 때문입니다.
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77. 제어에서 입력이라고도 하며, 제어계의 외부로부터 주어지는 값을 무엇이라 하는가?

  1. 기준출력
  2. 목표치
  3. 제어량
  4. 조작량
(정답률: 51%)
  • 제어 시스템에서는 특정한 값을 유지하거나 원하는 값을 얻기 위해 입력값을 설정해야 합니다. 이때, 설정하고자 하는 값이 목표치입니다. 목표치는 제어 시스템에서 원하는 출력값을 나타내며, 이를 달성하기 위해 제어량이나 조작량을 조절합니다. 따라서, 입력값은 목표치를 설정하는 것이며, 이는 제어 시스템에서 가장 중요한 역할을 합니다.
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78. 여과기(strainer)의 설치가 필요한 가스미터는?

  1. 터빈 가스미터
  2. 루트 가스미터
  3. 막식 가스미터
  4. 습식 가스미터
(정답률: 71%)
  • 루트 가스미터는 가스 중에 물, 오일, 먼지 등의 불순물이 섞여 있을 경우 정확한 측정이 어려워질 수 있기 때문에 여과기(strainer)의 설치가 필요합니다. 따라서 루트 가스미터가 여과기 설치가 필요한 가스미터입니다.
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79. 자동제어는 목표치의 변화에 따라 구분된다. 다음 중 목표치가 일정한 제어방식은?

  1. 정치제어
  2. 비율제어
  3. 추종제어
  4. 프로그램 제어
(정답률: 46%)
  • 정치제어는 목표치가 일정한 상태에서 제어를 수행하는 방식이다. 즉, 제어 대상의 상태 변화에 관계없이 일정한 값을 유지하는 것이 목적이다. 예를 들어, 온도 제어에서 정치제어를 사용하면, 설정된 온도를 유지하기 위해 냉난방기의 작동을 제어한다.
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80. 가스의 굴절률 차이를 이용하여 가연성 가스의 농도를 측정하는 방법은?

  1. 안전등형
  2. 열전도식
  3. 간섭계형
  4. 연소식
(정답률: 67%)
  • 가스의 굴절률 차이를 이용하여 가연성 가스의 농도를 측정하는 방법은 간섭계형이다. 이는 가스와 공기의 굴절률 차이를 이용하여 빛의 간섭 현상을 발생시켜 가스 농도를 측정하는 방법으로, 안전등형은 가스 농도를 측정하는 방법이 아니며, 열전도식과 연소식은 가스 농도를 측정하는 다른 방법들이다.
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