가스산업기사 필기 기출문제복원 (2010-03-07)

가스산업기사
(2010-03-07 기출문제)

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1과목: 연소공학

1. 다음 중 증기의 상태 방정식이 아닌 것은?

  1. van der Waals식
  2. Lennard-Jones식
  3. Clausius식
  4. Berthelot식
(정답률: 67%)
  • 정답: Clausius식

    Lennard-Jones식은 분자간의 상호작용을 고려한 식으로, 분자의 크기와 극성을 고려하여 증기의 상태를 계산한다. van der Waals식과 Berthelot식도 분자 간 상호작용을 고려한 식이지만, Lennard-Jones식은 더욱 정확한 결과를 얻을 수 있다. Clausius식은 열역학적인 관점에서 증기의 상태를 계산하는 식으로, 분자 간 상호작용을 고려하지 않는다.
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2. 완전기체에서 정적비열(Cv), 정압비열(Cp)의 관계식을 옳게 나타낸 것은? (단, R은 기체상수이다.)

  1. Cp / Cv = R
  2. Cp - Cv = R
  3. Cv / Cp = R
  4. Cp ＋ Cv = R
(정답률: 84%)
  • 정적비열(Cv)은 기체의 부피가 일정한 상태에서 열에 의해 증가하는 내부에너지 변화량을 의미하고, 정압비열(Cp)은 기체의 압력이 일정한 상태에서 열에 의해 증가하는 엔탈피 변화량을 의미한다.

    이 둘의 관계식은 다음과 같다.

    Cp - Cv = R

    이 식에서 R은 기체상수로, 일반적으로 대기기체에서는 8.31 J/mol·K의 값을 가진다.

    이 식은 기체의 열역학적 특성을 나타내는 중요한 식으로, Cp와 Cv의 차이가 기체의 열팽창과 관련이 있다. Cp는 기체가 일정한 압력에서 열에 의해 팽창할 때, 일어나는 열의 흡수량을 나타내는 반면, Cv는 기체가 일정한 부피에서 열에 의해 팽창할 때, 일어나는 열의 흡수량을 나타낸다.

    따라서 Cp와 Cv의 차이는 기체의 열팽창과 관련이 있으며, 이를 나타내는 식이 Cp - Cv = R이다.
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3. 다음 중 연료비에 관한 공식이 올바른 것은?

  1. 고정탄소 / 휘발분
  2. (1 - 고정탄소) / 휘발분
  3. 휘발분 / 고정탄소
  4. (1 - 휘발분) / 고정탄소
(정답률: 69%)
  • 정답은 "고정탄소 / 휘발분"이다. 이유는 연료의 고정탄소와 휘발분의 비율이 연료의 품질을 결정하는 중요한 요소 중 하나이기 때문이다. 고정탄소는 연료 중에서 연소되지 않는 부분으로, 연료의 품질이 높을수록 고정탄소의 비율이 낮아진다. 반면, 휘발분은 연료 중에서 연소되는 부분으로, 연료의 품질이 높을수록 휘발분의 비율이 높아진다. 따라서 고정탄소와 휘발분의 비율이 높을수록 연료의 효율성이 떨어지며, 연료비가 높아진다. 따라서 고정탄소 / 휘발분이 연료비에 관한 올바른 공식이다.
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4. 공기비가 적을 경우 나타나는 현상과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 매연발생이 극심해진다.
  2. 폭발사고 위험성이 커진다.
  3. 연소실내의 연소온도가 저하된다.
  4. 미연소로 인한 열손실이 증가한다.
(정답률: 64%)
  • 공기비가 적을 경우 연료와 공기의 비율이 맞지 않아 연소가 불완전하게 일어나게 되어 매연이 발생하고, 이로 인해 연소실내의 연소온도가 저하되게 된다. 따라서 매연발생이 극심해지는 것과 미연소로 인한 열손실이 증가하는 것은 공기비가 적을 경우 나타나는 현상이며, 폭발사고 위험성이 커지는 것은 연료와 공기의 비율과는 관련이 없다.
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5. 단열 가역변화에서의 엔트로피(entropy) 변화는?

  1. 증가
  2. 감소
  3. 불변
  4. 일정하지 않다.
(정답률: 70%)
  • 단열 가역변화에서는 열이나 질량이 변하지 않으므로 시스템의 엔트로피는 변하지 않습니다. 따라서 정답은 "불변"입니다.
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6. 일반적으로 가연성 기체, 액체 또는 고체가 대기 중에서 연소를 하는 경우 4가지 연소형식으로 대별된다. 다음 중 일반적인 연소형식이 아닌 것은?

  1. 증발연소
  2. 확산연소
  3. 표면연소
  4. 폭발연소
(정답률: 89%)
  • 정답: 폭발연소

    폭발연소는 일반적인 연소형식이 아닙니다. 폭발연소는 가연성 물질이 고온, 고압, 산화제 등의 영향으로 급격하게 분해되어 발생하는 폭발적인 화학반응입니다. 이러한 폭발적인 화학반응은 대개 매우 짧은 시간 동안 일어나며, 매우 큰 열과 압력을 발생시킵니다. 따라서 폭발연소는 일반적인 연소형식이 아니며, 매우 위험한 화학반응입니다.
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7. 상온, 상압하에서 메탄·공기의 가연성 혼합기체를 완전연소시킬 때 메탄 1kg을 완전연소시키기 위해서는 공기 몇 kg이 필요한가?

  1. 4
  2. 17.3
  3. 19.04
  4. 64
(정답률: 69%)
  • 메탄과 공기의 화학식을 살펴보면 CH4와 0.21O2 + 0.79N2로 나타낼 수 있습니다. 이때 메탄 1kg을 완전연소시키기 위해서는 1kg의 메탄과 2.88kg(0.21/0.79)의 공기가 필요합니다. 따라서 정답은 1+2.88=3.88kg이 되며, 이는 보기 중에서 "17.3"이 아니므로 오답입니다.
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8. 가스의 연소에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 부탄이 완전연소하면 일산화탄소 가스가 생성된다.
  2. 부탄이 완전연소하면 탄산가스와 물이 생성된다.
  3. 프로판이 불완전연소하면 탄산가스와 불소가 생성된다.
  4. 프로판이 불완전연소하면 탄산가스와 규소가 생성된다.
(정답률: 79%)
  • 부탄이 완전연소하면 탄소와 수소가 결합하여 탄산가스와 물이 생성되기 때문입니다. 이는 화학식으로 C4H10 + 13/2O2 → 4CO2 + 5H2O로 나타낼 수 있습니다.
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9. 메탄올 96g과 아세톤 116g을 함께 진공상태의 용기에 넣고 기화시켜 25℃의 혼합기체를 만들었다. 이때 전압력은 약 몇 mmHg인가? (단, 25T℃에서 순수한 메탄올과 아세톤의 증기압 및 분자량은 각각 96.5mmHg, 56mmHg 및 32, 58이다.)

  1. 76.3
  2. 80.3
  3. 152.5
  4. 170.5
(정답률: 64%)
  • 메탄올과 아세톤이 혼합되어 있는 경우, 총 증기압은 각각의 분자의 증기압의 합과 같다. 따라서, 혼합물의 총 증기압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    총 증기압 = (메탄올의 몰 분율 × 메탄올의 증기압) + (아세톤의 몰 분율 × 아세톤의 증기압)

    먼저, 메탄올과 아세톤의 몰을 계산해보자.

    메탄올의 몰 = 96g ÷ 32g/mol = 3 mol
    아세톤의 몰 = 116g ÷ 58g/mol = 2 mol

    따라서, 혼합물에서 메탄올과 아세톤의 몰 분율은 각각 3/5, 2/5 이다.

    이제, 총 증기압을 계산해보자.

    총 증기압 = (3/5 × 96.5mmHg) + (2/5 × 56mmHg) = 57.9mmHg + 22.4mmHg = 80.3mmHg

    따라서, 이 혼합물의 전압력은 약 80.3mmHg이다. 따라서, 정답은 "80.3"이다.
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10. 다음 중 연소의 정의로 가장 적절한 표현은?

  1. 물질이 산소와 결합하는 모든 현상
  2. 물질이 빛과 열을 내면서 산소와 결합하는 현상
  3. 물질이 열을 흡수하편서 산소와 결합하는 현상
  4. 물질이 열을 발생하면서 수소와 결합하는 현상
(정답률: 85%)
  • 연소란 물질이 산소와 결합하여 빛과 열을 발생시키는 현상입니다. 따라서 "물질이 빛과 열을 내면서 산소와 결합하는 현상"이 가장 적절한 정의입니다.
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11. 중기 속에 수분이 많을 때 일어나는 현상은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 건조도가 증가된다.
  2. 증기엔탈피가 증가된다.
  3. 증기배관에 수격작용이 방지된다.
  4. 증기배관 및 장치부식이 발생된다.
(정답률: 80%)
  • 중기 속에 수분이 많을 때는 증기가 물과 혼합하여 상대습도가 높아지기 때문에 증기배관 및 장치부식이 발생된다. 이는 수분이 증기배관 내부에 존재하면서 부식을 일으키기 때문이다. 따라서 증기배관 및 장치의 부식을 방지하기 위해서는 수분을 제거하는 조치가 필요하다.
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12. 탄소 2kg을 완전연소시켰을 때 발생된 연소가스(CO2)의 양은 얼마인가?

  1. 3.66kg
  2. 7.33kg
  3. 8.89kg
  4. 12.34kg
(정답률: 72%)
  • 탄소 1kg을 완전연소시키면 CO2 3.67kg이 발생한다. 따라서 탄소 2kg을 완전연소시키면 CO2 2 x 3.67kg = 7.33kg이 발생한다.
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13. 다음 중 자기연소를 하는 물질로만 나열된 것은?

  1. 경유, 프로판
  2. 질화면, 셀룰로이드
  3. 황산, 나프탈렌
  4. 석탄, 플라스틱(FRP)
(정답률: 85%)
  • 질화면과 셀룰로이드는 자기연소성이 있는 물질로, 고온이나 마찰 등의 외부 자극에 의해 발화되어 연소할 수 있습니다. 반면에 경유, 프로판, 황산, 나프탈렌, 석탄, 플라스틱(FRP)은 자기연소성이 없는 물질입니다.
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14. 가로, 세로, 높이가 각각 3m, 4m, 3m인 방에 약 몇 L의 프로판 가스가 누출되면 폭발될 수 있는가? (단, 프로판 가스의 폭발범위는 2.2~9.5%이다.)

  1. 510
  2. 610
  3. 710
  4. 810
(정답률: 47%)
  • 프로판 가스의 폭발범위는 2.2~9.5%이므로, 폭발을 일으키기 위해서는 최소한 2.2%의 프로판 가스가 방 안에 채워져 있어야 한다. 방의 부피는 가로 × 세로 × 높이로 구할 수 있으므로, 이 방의 부피는 3m × 4m × 3m = 36m³이다. 따라서, 폭발을 일으키기 위해서는 36m³ × 2.2% = 0.792m³ 이상의 프로판 가스가 방 안에 채워져 있어야 한다. 이를 리터 단위로 환산하면 792L 이므로, 정답은 "810"이 된다.
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15. 메탄올(g), 물(g) 및 이산화탄소(g)의 생성열은 각각 50kcal, 60kcal 및 95kcal이다. 이때 메탄올의 연소열은?

  1. 120kcal
  2. 145kcal
  3. 165kcal
  4. 180kcal
(정답률: 61%)
  • 메탄올의 연소식은 CH3OH(l) + 1.5O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l) 이다. 이 연소식에서 생성되는 CO2(g)와 H2O(l)의 생성열은 각각 95kcal과 -68kcal이다. 따라서, 메탄올의 연소열은 CO2(g)와 H2O(l)의 생성열의 합으로 계산할 수 있다.

    메탄올의 연소열 = 95kcal + (-68kcal) + 50kcal + 60kcal = 165kcal

    따라서, 정답은 "165kcal"이다.
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16. 기체 연료를 미리 공기와 혼합시켜 놓고 점화해서 연소 하는 것으로 혼합기만으로도 연소할 수 있는 연소방식은?

  1. 확산연소
  2. 예혼합연소
  3. 증발연소
  4. 분해연소
(정답률: 84%)
  • 예혼합연소는 기체 연료와 공기를 미리 혼합시켜 놓고 점화하여 연소하는 방식입니다. 따라서 혼합기만으로도 연소가 가능하며, 확산연소나 증발연소와 같이 연료와 산소가 분리된 상태에서 연소하는 방식과는 구분됩니다. 또한 분해연소는 연료 분자가 분해되어 연소하는 방식이므로 예혼합연소와도 다릅니다.
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17. 방폭구조 및 대책에 관한 설명이 아닌 것은?

  1. 방폭대책에는 예방, 국한, 소화, 피난 대책이 있다.
  2. 가연성가스의 용기 및 탱크 내부는 제2종 위험 장소이다.
  3. 분진처리장치의 호흡작용이 있는 경우에는 자동분진 제거장치가 필요하다.
  4. 내압 방폭구조는 내부폭발에 의한 내용물 손상으로 영향을 미치는 기기에는 부적당하다.
(정답률: 80%)
  • "가연성가스의 용기 및 탱크 내부는 제2종 위험 장소이다."는 방폭구조 및 대책에 관한 설명이 아니라 위험물질의 분류에 관한 내용이다. 가연성가스는 제2종 위험물로 분류되며, 그 내부는 폭발 위험이 있기 때문에 방폭조치가 필요하다는 것을 의미한다.
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18. 안전간격에 대한 설명 중 들린 것은?

  1. 안전간격은 방폭전기기기 등의 설계에 중요하다.
  2. 한계직경은 가는 관 내부를 화염이 진행할 때 도중에 꺼지는 한계의 직경이다.
  3. 두 평행판 간의 거리를 화염이 전파하지 않을 때까지 좁혔을 때 그 거리를 소염거리라고 한다.
  4. 발화의 제반조건을 갖추었을 때 화염이 최대한으로 전파되는 거리를 화염일주라고 한다.
(정답률: 76%)
  • 화염일주는 발화의 제반조건을 갖추었을 때 화염이 최대한으로 전파되는 거리를 말한다.
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19. 다음은 자연발화온도(Autoignition temperature : AIT)에 영향을 주는 요인 중에서 증기의 농도에 관한 사항이다. 가장 올바른 것은?

  1. 가연성 혼합기체의 AIT는 가연성 가스와 공기의 혼합비가 1:1일 때 가장 낮다.
  2. 가연성 증기에 비하여 산소의 농도가 클수록 AIT는 낮아진다.
  3. AIT는 가연성 중기의 농도가 양론 농도보다 약간 높을 때가 가장 낮다.
  4. 가연성 가스와 산소의 혼합비가 1:1일 때 AIT는 가장 낮다.
(정답률: 71%)
  • 정답은 "AIT는 가연성 중기의 농도가 양론 농도보다 약간 높을 때가 가장 낮다." 이다. 이유는 가연성 중기의 농도가 양론 농도보다 높을 때에는 증기와 공기의 혼합비가 증가하여 연소에 필요한 산소의 농도가 높아지기 때문이다. 따라서 AIT가 낮아지게 된다. 하지만 너무 높은 농도에서는 증기와 공기의 혼합비가 감소하여 AIT가 다시 증가하게 된다.
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20. 연소관리에 있어서 배기가스를 분석하는 가장 큰 목적은?

  1. 노내압 조절
  2. 공기비 계산
  3. 연소열량 계산
  4. 매연농도 산출
(정답률: 65%)
  • 배기가스를 분석하여 공기비를 계산하는 이유는, 공기비는 연료와 공기의 적절한 비율을 맞추는 것이 중요하기 때문입니다. 공기비가 적절하지 않으면 연소효율이 떨어지고, 배기가스의 오염물질 농도가 높아지기 때문에 환경오염에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 공기비를 계산하여 적절한 연료와 공기의 비율을 맞추는 것이 중요합니다.
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2과목: 가스설비

21. 냉동설비에 사용되는 냉매가스의 구비조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 안전성이 있어야 한다.
  2. 증기의 비체적이 커야 한다.
  3. 중발열이 커야 한다.
  4. 응고점이 낮아야 한다.
(정답률: 71%)
  • 정답: 증기의 비체적이 커야 한다.

    이유: 냉매가스의 비체적이 작을수록 냉매 유량이 많아져서 냉동기의 크기가 커지게 되므로, 증기의 비체적이 작을수록 좋다.
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22. 산소 압축기의 윤활제로서 물을 사용하는 주된 이유는?

  1. 산소는 기름을 분해하므로
  2. 기름을 사용하면 실린더 내부가 더러워지므로
  3. 압축산소에 유기물이 있으면 산화력이 커서 폭발하므로
  4. 산소와 기름을 중합하므로
(정답률: 79%)
  • 압축기 내부에서 산소와 유기물이 만나면 산화작용이 일어나고, 이 과정에서 열이 발생합니다. 만약 유기물이 많이 쌓여있으면 산화력이 커져서 폭발할 위험이 있습니다. 따라서 윤활제로서 물을 사용하는 것입니다. 물은 산화작용을 억제하고, 열을 흡수하여 안전하게 압축산소를 생산할 수 있습니다.
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23. 다음 중 정특성, 동특성이 양호하며 중압용으로 주로 사용되는 정압기는?

  1. Fisher식 정압기
  2. KRF식 정압기
  3. Reynolds식 정압기
  4. ARF식 정압기
(정답률: 84%)
  • 정특성과 동특성이 양호하며 중압용으로 주로 사용되는 정압기는 Fisher식 정압기입니다. 이는 유체의 속도와 압력 차이를 이용하여 정밀한 압력 조절이 가능하며, 유체의 흐름 방향에 따라 변하는 압력 손실이 적어 효율적인 압력 조절이 가능합니다. 또한, Fisher식 정압기는 다양한 유체에 대해 적용 가능하며, 내구성이 뛰어나고 유지 보수가 용이합니다.
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24. 전기방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전해질 중 물, 토양, 콘크리트 등에 노출된 금속에 대하여 전류를 이용하여 부식을 제어하는 방식이다.
  2. 전기방식은 부식 자체를 제거할 수 있는 것이 아니고 음극에서 일어나는 부식을 양극에서 일어나도록 하는 것이다.
  3. 방식전류는 양극에서 양극반응에 의하여 전해질로 이온이 누출되어 금속표면으로 이동하게 되고 음극 표면에서는 음극반응에 의하여 전류가 유입되게 된다.
  4. 금속에서 부식을 방지하기 위해서는 방식전류가 부식전류 이하가 되어야 한다.
(정답률: 61%)
  • 정답은 "금속에서 부식을 방지하기 위해서는 방식전류가 부식전류 이하가 되어야 한다."가 아니다.

    방식전류는 금속 표면에 일어나는 양극반응과 음극반응을 유도하여 부식을 제어하는 역할을 한다. 따라서 방식전류가 높을수록 부식을 더욱 효과적으로 제어할 수 있다.

    따라서 정답을 간단명료하게 설명하면, 금속에서 부식을 방지하기 위해서는 방식전류가 높을수록 좋다는 것이다.
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25. 압축 산소용 용기의 체적이 50L이고 충전압력이 12Mpa인 경우 저장능력은 몇 m3가 되는가?

  1. 5.50
  2. 6.05
  3. 8.10
  4. 8.50
(정답률: 63%)
  • 압축 산소용 용기의 저장능력은 체적과 압력에 따라 결정된다. 따라서, 체적 50L와 충전압력 12Mpa를 이용하여 저장능력을 계산할 수 있다.

    먼저, 압력을 표준기압인 1 atm으로 변환해야 한다. 1 atm은 101.325 kPa이므로, 12 Mpa는 12,000 kPa이다. 따라서, 용기 내부의 압력은 12,000/101.325 = 118.4 atm이 된다.

    그리고 이를 이용하여 저장능력을 계산할 수 있다. 저장능력은 다음과 같이 계산된다.

    저장능력 = 체적 x (압력/표준기압) = 50 x (118.4/1) = 5,920 L

    하지만, 문제에서는 저장능력을 m3로 표기하라고 했으므로, 이를 1,000으로 나누어 주어야 한다.

    따라서, 저장능력은 5,920/1,000 = 5.92 m3이 된다.

    하지만, 보기에서는 소수점 둘째자리까지만 표기되어 있으므로, 이를 반올림하여 6.05 m3이 정답이 된다.
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26. 냉동사이클에 의한 압축냉동기의 작동 순서로서 옳은 것은?

  1. 증발기 → 압축기 → 응축기 → 팽창밸브
  2. 팽창밸브 → 응축기 → 압축기 → 증발기
  3. 증발기 → 응축기 → 압축기 → 팽창밸브
  4. 팽창밸브 → 압축기 → 응축기 → 증발기
(정답률: 74%)
  • 냉동사이클에서는 냉매가 증발기에서 증발하여 기계나 공기 등을 냉각하고, 압축기에서 압축되어 온도가 상승하고 압력이 증가합니다. 그리고 응축기에서 냉매가 응축되면서 열을 방출하고, 팽창밸브에서 냉매의 압력과 온도가 감소합니다. 따라서, 올바른 작동 순서는 "증발기 → 압축기 → 응축기 → 팽창밸브" 입니다.
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27. 대용량의 액화가스저장탱크 주위에는 방류둑을 설치하여야 한다. 방류둑의 설치목적으로 옳은 것은?

  1. 불순분자가 저장탱크에 접근하는 것을 방지하기 위하여
  2. 액상의 가스가 누출될 경우 그 가스를 쉽게 방류시키기 위하여
  3. 빗물이 저장탱크 주위로 들어오는 것을 방지하기 위하여
  4. 액상의 가스가 누출된 경우 그 가스의 유출을 방지하기 위하여
(정답률: 85%)
  • 액화가스저장탱크 주위에 설치된 방류둑은 액상의 가스가 누출된 경우 그 가스의 유출을 방지하기 위해 설치됩니다. 이는 가스가 주변 환경으로 유출되어 인명사고나 환경오염 등을 일으키는 것을 방지하기 위함입니다. 따라서 정답은 "액상의 가스가 누출된 경우 그 가스의 유출을 방지하기 위하여"입니다.
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28. 리듀서(reducer)와 부싱(bushing)을 사용하는 방법으로 옳은 것은?

  1. 직선배관에서 90° 혹은 45° 방향으로 따나갈 때의 연결
  2. 지름이 다른 관을 연결시킬 때
  3. 배관의 끝부분을 마무리할 때
  4. 주철관을 납으로 연결시킬 수 없는 장소에
(정답률: 80%)
  • 리듀서와 부싱은 배관 시스템에서 지름이 다른 관을 연결할 때 사용됩니다. 이는 배관 시스템에서 유체의 흐름을 원활하게 유지하기 위해 필요합니다. 지름이 다른 두 관을 직접 연결하면 유체의 흐름이 방해되어 압력 손실이 발생할 수 있습니다. 따라서, 지름이 큰 관에서 작은 관으로 유체가 흐를 때는 리듀서를 사용하고, 작은 관에서 큰 관으로 유체가 흐를 때는 부싱을 사용합니다. 이렇게 함으로써 유체의 흐름을 원활하게 유지할 수 있습니다.
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29. 액화석유 저장탱크를 2개 이상 인접하여 설치하는 경우에는 탱크상호간 최소 유지거리는 얼마인가?

  1. 30cm 이상
  2. 60cm 이상
  3. 1m 이상
  4. 2m 이상
(정답률: 71%)
  • 액화석유 저장탱크는 화재 등의 안전사고를 예방하기 위해 인접한 탱크 사이에 최소한의 간격을 두어야 합니다. 이 간격은 인접한 탱크의 용량과 형태 등에 따라 다르지만, 일반적으로는 1m 이상으로 규정되어 있습니다. 이는 인접한 탱크 사이에 충분한 공간을 확보하여 화재 발생 시 확산을 최소화하고, 소방대원이 출동하여 화재 진압을 수행할 수 있도록 하기 위함입니다. 따라서, 액화석유 저장탱크를 2개 이상 인접하여 설치하는 경우에는 탱크상호간 최소 유지거리는 1m 이상이어야 합니다.
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30. 다음 보기의 특징을 가지는 조정기는?

  1. 1단 감압식 저압조정기
  2. 1단 감압식 준저압조정기
  3. 2단 감압식 1차조정기
  4. 자동절체식 조정기
(정답률: 60%)
  • 이 조정기는 입력 전압을 1단계로 감압한 후 출력 전압을 조정하는 준저압조정기이다. 따라서 "1단 감압식 준저압조정기"이다.
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31. 강철 중에 함유되어 있는 5가지 성분 원소는?

  1. Sn, Pb, Cd, Ag, Fe
  2. C, N, S, He, P
  3. C, Si, Mn, P, S
  4. Cr, Ni, Mo, V, Hg
(정답률: 69%)
  • 강철 중에 함유되어 있는 5가지 성분 원소는 C, Si, Mn, P, S 입니다. 이는 강철 제조 과정에서 첨가되는 원소들로, C는 탄소강을 만들기 위해 첨가되며, Si는 강의 내구성을 높이기 위해 첨가됩니다. Mn은 강의 경도를 높이고 강도를 향상시키는 역할을 하며, P와 S는 강의 가공성을 향상시키기 위해 첨가됩니다. 따라서 이 5가지 원소는 강의 특성을 결정하는 중요한 성분 원소입니다.
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32. 압축기의 윤활에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 수소 압축기에는 광유가 쓰인다.
  2. 염소 압축기에는 물이 쓰인다.
  3. LP가스 압축기에는 농황산이 쓰인다.
  4. 아세틸렌 압축기에는 물이 쓰인다.
(정답률: 67%)
  • 압축기는 작동 시 부품 간 마찰이 발생하므로 윤활이 필요하다. 수소 압축기는 고압과 높은 순환율을 요구하므로 광유가 쓰인다. 광유는 고압에서도 안정적이며, 높은 순환율을 유지할 수 있다. 따라서 "수소 압축기에는 광유가 쓰인다."가 옳은 설명이다.
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33. 양정 24m, 송출유량 0.56m3/min, 효율 65%인 원심펌프로 물을 이송할 경우의 소요전력은 약 몇 kW인가?

  1. 1.4
  2. 2.4
  3. 3.4
  4. 4.4
(정답률: 56%)
  • 먼저, 송출유량을 m3/s 단위로 변환해야 한다.

    0.56m3/min = 0.56/60 m3/s = 0.00933 m3/s

    다음으로, 효율을 백분율에서 소수로 변환해야 한다.

    65% = 0.65

    마지막으로, 소요전력을 계산할 수 있다.

    전력 = (밀도 x 중력가속도 x 효율 x 토출유량 x 토출압력) / 효율

    여기서, 밀도는 물의 밀도인 1000 kg/m3이고 중력가속도는 9.81 m/s2이다. 토출압력은 0이라고 가정한다(즉, 펌프가 물을 높이기만 하고 토출압력이 없다).

    전력 = (1000 kg/m3 x 9.81 m/s2 x 0.65 x 0.00933 m3/s x 0) / 0.65

    전력 = 0 kW

    따라서, 이 문제에서는 토출압력이 0이므로 펌프가 전력을 소비하지 않는다. 따라서 정답은 "0"이다.
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34. 도시가스의 제조 시 사용되는 부취제의 주목적은?

  1. 냄새가 나게 것
  2. 발열량을 크게 하기 위한 것
  3. 응결되지 않게 하기 위한 것
  4. 연소 효율을 높이기 위한 것
(정답률: 80%)
  • 도시가스는 무색, 무취의 가스이기 때문에 누출 시 인체에 대한 위험성이 크다. 따라서 부취제를 첨가하여 냄새를 나게 함으로써 누출 시 즉각적으로 인지하고 대처할 수 있도록 하는 것이 주목적이다.
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35. 산소를 취급할 때 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 액체충전 시에는 불연성 재료를 밑에 깔 것
  2. 가연성가스 충전용기와 함께 저장하지 말 것
  3. 고압가스 설비의 기밀시험용으로 사용하지 말 것
  4. 밸브의 나사부분에 그리이스(Grease)를 사용하여 윤활 시킬 것
(정답률: 75%)
  • 산소는 매우 쉽게 불을 일으키는 물질이므로, 산소를 다룰 때는 반드시 안전에 주의해야 합니다. 따라서 액체충전 시에는 불연성 재료를 밑에 깔아서 안전을 확보하고, 가연성 가스 충전용기와 함께 저장하지 않도록 합니다. 또한 고압가스 설비의 기밀시험용으로 사용하지 않도록 주의해야 합니다. 그리고 밸브의 나사부분에 그리스를 사용하여 윤활시키면, 그리스가 불에 타면서 화재의 위험이 있기 때문에 사용하지 않아야 합니다.
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36. 비파괴검사 방법 중 표면결항을 주로 시험하는 방법은?

  1. 방사선투과시험
  2. 초옴파탐상시험
  3. 자분탐상시험
  4. 음향탐상시험
(정답률: 62%)
  • 표면결항은 물체의 표면에 발생한 작은 결함이나 흠집을 말합니다. 이러한 결함은 자주 발생하며, 물체의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 이러한 결함을 검출하기 위해 자주 사용되는 비파괴검사 방법 중 하나가 자분탐상시험입니다. 이 방법은 물체의 표면에 자석을 인가하여 자기장을 형성하고, 이 자기장을 이용하여 결함을 검출하는 방법입니다. 결함 부근에서 자기장이 불규칙하게 분포하게 되므로, 이를 탐지하여 결함을 검출할 수 있습니다. 이 방법은 비교적 간단하고 빠르게 검사할 수 있으며, 표면결항 검사에 많이 사용됩니다.
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37. 증기압축기 냉동사이클에서 교축과정이 일어나는 곳은?

  1. 압축기
  2. 응축기
  3. 팽창밸브
  4. 증발기
(정답률: 78%)
  • 교축과정은 압축기와 응축기 사이에서 일어납니다. 따라서, 팽창밸브는 교축과정이 일어나는 곳입니다. 팽창밸브는 냉매가 고압에서 저압으로 이동하면서 냉매의 온도와 압력을 감소시키는 역할을 합니다. 이 과정에서 냉매는 증발기에서 열을 흡수하면서 냉동기의 내부 온도를 낮추게 됩니다.
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38. 정압기의 설치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 정압기는 설치 후 2년에 1회 이상 분해 점검을 실시한다.
  2. 정압기의 입구에 가스입력 이상상승 방지장치를 설치한다.
  3. 정압기 출구에는 가스의 압력을 측정·기록하는 장치를 설치한다.
  4. 정압기 입구에서 불순물제거 장치를 설치한다.
(정답률: 44%)
  • 정압기의 입구에 가스입력 이상상승 방지장치를 설치하는 것은 올바른 설명이다. 이는 정압기 내부의 가스압력이 과도하게 상승하는 것을 방지하여 안전을 유지하기 위한 것이다.
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39. 메탄염소화에 의해 염화메틸(CH£ I)을 제조할 때 반응온도는 얼마 정도로 하는가?

  1. 100℃
  2. 200℃
  3. 300℃
  4. 400℃
(정답률: 65%)
  • 메탄과 염소가 반응하여 염화메틸을 생성하는 반응은 크게 3단계로 이루어진다. 첫 번째 단계에서는 메탄과 염소가 반응하여 염소라디칼과 메틸라디칼이 생성되고, 두 번째 단계에서는 염소라디칼과 메틸라디칼이 다시 반응하여 염화메틸과 염소라디칼이 생성된다. 세 번째 단계에서는 염소라디칼과 메틸라디칼이 다시 반응하여 염소분자와 메틸라디칼이 생성된다.

    이 반응에서 가장 중요한 것은 두 번째 단계인데, 이 단계에서 염화메틸이 생성되기 위해서는 반응 온도가 400℃ 이상이어야 한다. 이유는 염소라디칼과 메틸라디칼이 충분히 충돌하여 반응할 수 있는 충돌 확률이 높아지기 때문이다. 따라서 메탄염소화 반응에서 염화메틸을 최대한 효율적으로 생산하기 위해서는 400℃ 이상의 고온에서 반응을 진행해야 한다.
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40. 다음 중 LP가스의 성분이 아닌 것은?

  1. 프로판
  2. 부탄
  3. 메탄올
  4. 프로필렌
(정답률: 72%)
  • LP가스는 프로판과 부탄으로 이루어져 있습니다. 메탄올은 LP가스의 성분이 아닙니다. 메탄올은 메탄과 산소를 반응시켜 만든 화학물질로, 알코올 중 하나입니다. 프로필렌은 LP가스의 성분 중 하나이지만, 메탄올은 LP가스의 성분이 아닙니다.
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3과목: 가스안전관리

41. 냉동설비에는 안전을 확보하기 위하여 액면계를 설치하여야 한다. 가연성 또는 독성가스를 냉매로 사용하는 수액기에 사용할 수 없는 액면계는?

  1. 환형유리관액면계
  2. 정전용량식액면계
  3. 편위식액면계
  4. 회전튜브식액면계
(정답률: 72%)
  • 환형유리관액면계는 회전하는 유리관 안에 액체를 넣고 중력과 원심력을 이용하여 액면을 측정하는 방식으로 작동한다. 따라서 가연성 또는 독성가스를 냉매로 사용하는 수액기에서는 회전하는 유리관 안에 가스가 충돌하여 폭발이나 유해한 기체 방출 등의 안전 문제가 발생할 수 있기 때문에 사용할 수 없다.
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42. 다음 중 고압가스 제조자가 수리할 수 있는 수리범위에 해당되는 것은?

  1. ①
  2. ①, ②
  3. ②, ③
  4. ①, ②, ③
(정답률: 74%)
  • 정답은 "①, ②, ③" 입니다.

    이유는 다음과 같습니다.

    ①. 고압가스 제조자가 설치한 부품 및 장비의 수리 및 교체
    - 고압가스 제조자가 설치한 부품 및 장비는 제조자가 설치 및 유지보수를 담당하므로, 제조자가 수리할 수 있는 범위에 해당됩니다.

    ②. 고압가스 제조자가 설치한 제어반 및 제어장치의 수리 및 교체
    - 고압가스 제조자가 설치한 제어반 및 제어장치는 제조자가 설치 및 유지보수를 담당하므로, 제조자가 수리할 수 있는 범위에 해당됩니다.

    ③. 고압가스 제조자가 설치한 고압가스관로 및 연결부의 수리 및 교체
    - 고압가스 제조자가 설치한 고압가스관로 및 연결부는 제조자가 설치 및 유지보수를 담당하므로, 제조자가 수리할 수 있는 범위에 해당됩니다.
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43. 고압가스안전관리법상 용기를 강으로 제조할 경우 성분의 함유량이 제한되어 있다. 다음 중 제한된 강의 성분이 아닌 것은?

  1. 탄소
  2. 인
  3. 황
  4. 마그네슘
(정답률: 71%)
  • 고압가스안전관리법상 제한된 강의 성분은 탄소, 인, 황이다. 마그네슘은 제한된 성분이 아니므로 정답이다. 이유는 마그네슘이 강의 주요 성분 중 하나이며, 강의 강도와 내식성을 향상시키는 역할을 한다는 것이다. 따라서, 고압가스안전관리법상 제한된 성분이 아니다.
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44. 공기 중에서 수소의 폭발범위(v%)는?

  1. 3~80%
  2. 2.5~81%
  3. 4.0~75%
  4. 12.5~74%
(정답률: 81%)
  • 수소는 공기 중에서 일정 범위 내에서만 폭발할 수 있습니다. 이 범위를 폭발범위라고 합니다. 이 범위는 수소와 공기의 비율에 따라 결정됩니다. 수소가 많으면 폭발범위가 넓어지고, 수소가 적으면 폭발범위가 좁아집니다. 따라서, 보기에서 정답이 "4.0~75%" 인 이유는 수소와 공기의 비율이 이 범위 내에 있을 때만 폭발이 일어날 수 있기 때문입니다. 다른 보기들은 수소와 공기의 비율이 다르기 때문에 폭발범위가 다르게 나타납니다.
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45. 다음 중 압력방폭구조의 표시방법은?

  1. p
  2. d
  3. ia
  4. s
(정답률: 84%)
  • 압력방폭구조는 "p"로 표시됩니다. 이는 압력방폭구조가 폭발 위험이 있는 환경에서 사용되는 장비이기 때문입니다. "d"는 폭발 방지 장치, "ia"는 산업용 안전 장치, "s"는 특수 장비를 나타내는 표시입니다.
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46. 특정설비의 부품을 교체할 수 없는 수리자격자는?

  1. 용기제조자
  2. 특정설비제조자
  3. 고압가스제조자
  4. 검사기관
(정답률: 71%)
  • 용기제조자는 특정설비의 부품을 교체할 수 없는 수리자격자입니다. 이는 용기 제조 과정에서 사용되는 부품들이 일반적인 부품과는 다르게 특수한 기술과 재료로 제작되어 있기 때문입니다. 따라서 용기제조자는 이러한 부품들을 교체하거나 수리하는 데 필요한 전문 지식과 기술을 보유하고 있습니다.
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47. 지중 또는 수중에 설치된 양극금속과 매설배관을 전선으로 연결하여 양극금속과 매설배관 사이의 전지작용에 의하여 전기적 부식을 방지하는 방법은?

  1. 희생양극법
  2. 외부전원법
  3. 직접배류법
  4. 간접배류법
(정답률: 80%)
  • 희생양극법은 양극금속과 매설배관 사이에 전선을 연결하여 전기적 부식을 방지하는 방법으로, 양극금속을 부식하기 쉬운 금속으로 대체하여 부식이 일어나면 대체된 금속이 희생되어 부식을 방지하는 방법입니다. 이 방법은 비교적 간단하고 경제적이며 유지보수가 용이하여 널리 사용되고 있습니다.
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48. 도로 밑 도시가스배관 직상단에는 배관의 위치, 흐름방향을 표시한 라인마크(Line Marie)를 설치(표시)하여야 한다. 직선 배관인 경우 라인마크의 최소 설치간격은?

  1. 25m
  2. 50m
  3. 100m
  4. 150m
(정답률: 79%)
  • 도로 밑 도시가스배관 직상단에 설치된 라인마크는 배관의 위치와 흐름방향을 표시하기 위한 것이다. 따라서 라인마크의 최소 설치간격은 배관의 위치와 흐름방향을 명확하게 표시할 수 있는 거리여야 한다. 직선 배관의 경우, 라인마크를 50m 간격으로 설치하면 배관의 위치와 흐름방향을 충분히 표시할 수 있기 때문에 정답은 "50m"이다. 만약 간격이 더 짧으면 라인마크가 너무 밀집하여 가독성이 떨어지고, 간격이 더 길면 배관의 위치와 흐름방향을 명확하게 파악하기 어려워진다.
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49. 독성가스가 누출되었을 경우 이에 대한 제독조치로서 적당하지 않은 것은?

  1. 물 또는 흡수제에 의하여 흡수 또는 중화하는 조치
  2. 벤트스텍을 통하여 공기 중에 방출시키는 조치
  3. 흡착제에 의하여 흡착제거하는 조치
  4. 집액구 등으로 고인 액화가스를 펌프 등의 이송설비로 반송하는 조치
(정답률: 79%)
  • 독성가스가 누출되었을 경우, 벤트스텍을 통하여 공기 중에 방출시키는 조치는 적당하지 않습니다. 이는 가스를 외부로 방출시켜 다른 사람들이 노출될 가능성이 있기 때문입니다. 따라서 적절한 조치는 물 또는 흡수제에 의하여 흡수 또는 중화하는 조치, 흡착제에 의하여 흡착제거하는 조치, 집액구 등으로 고인 액화가스를 펌프 등의 이송설비로 반송하는 조치 등이 있습니다.
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50. 최고 충전입력이 12Mpa인 압축가스 용기의 내압시험 압력은 몇 때 인가? (단, 아세틸렌 이외의 가스이며, 강제로 제조한 용기이다.)

  1. 16
  2. 18
  3. 20
  4. 25
(정답률: 63%)
  • 내압시험 압력은 충전입력 압력의 1.5배 이상이어야 하므로, 12Mpa x 1.5 = 18Mpa 이상이어야 합니다. 따라서 정답은 "18"이 아니라 "20"입니다.
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51. 고압가스안전관리법의 적용을 받는 고압가스의 종류 및 범위에 대한 설명 중 틀린 것은? (단, 입력은 게이지 압력이다.)

  1. 섭씨 35도의 온도에서 입력이 0Pa을 초과하는 액화가스 중 액화산화에틸렌가스
  2. 상용의 온도에서 입력이 1Mpa 이상이 되는 압축가스로서 실제로 그 입력이 1Mpa 이상이 되는 것 또는 섭씨 35도의 온도에서 입력이 1Mpa 이상이 되는 압축가스 (아세틸렌가스 제외)
  3. 상용의 온도에서 입력이 0.2Mpa 이상이 되는 액화가스로서 실제로 그 입력이 0.2Mpa 이상이 되는 것
  4. 상용의 온도에서 압력이 0Pa 이상인 아세틸렌가스
(정답률: 56%)
  • 섭씨 35도의 온도에서 입력이 0Pa을 초과하는 액화가스 중 액화산화에틸렌가스는 고압가스안전관리법의 적용을 받는 고압가스의 종류 및 범위에 포함되지 않는다.

    아세틸렌가스는 상용의 온도에서 압력이 0Pa 이상이기 때문에 고압가스안전관리법의 적용을 받는 고압가스의 종류 및 범위에 포함된다.
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52. 도시가스 입력조정기의 제품성능에 대한 설명 중 들린 것은?

  1. 입구 쪽은 압력조정기에 표시된 최대입구입력의 1.5배 이상의 압력으로 내압시험을 하였을 때 이상이 없어야 한다.
  2. 출구 쪽은 압력조정기에 표시된 최대출구입력 및 최대 폐쇄압력의 1.5배 이상의 압력으로 내압시험을 하였을 때 이상이 없어야 한다.
  3. 입구 쪽은 압력조정기에 표시된 최대입구입력 이상의 입력으로 기밀시험하였을 때 누출이 없어야 한다.
  4. 출구 쪽은 압력조정기에 표시된 최대출구압력 및 최대 폐쇄압력의 1.5배 이상의 압력으로 기밀시험하였을 때 누출이 없어야 한다.
(정답률: 65%)
  • 출구 쪽은 압력조정기에 표시된 최대출구압력 및 최대 폐쇄압력의 1.5배 이상의 압력으로 기밀시험하였을 때 누출이 없어야 한다는 것은, 압력조정기가 정상적으로 작동하여 최대압력 이상의 압력이 가해져도 누출이 없어야 한다는 것을 의미한다. 이는 안전성을 보장하기 위한 조치이다.
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53. 액화석유가스의 안전관리와 관련한 용어의 정의에 대한 설명 중 들린 것은?

  1. 저장설비란 액화석유가스를 저장하기 위한 설비로서 저장탱크·소형저장탱크 및 용기 등을 말한다.
  2. 저장탱크란 액화석유가스를 저장하기 위하여 지상 또는 지하에 고정 설치된 탱크로서 그 저장능력이 3 톤 이상인 탱크를 말한다.
  3. 충전설비란 용기 또는 차량에 고정된 탱크에 액화석유가스를 충전하기 위한 설비로서 충전기와 저장탱크에 부속된 펌프·압축기를 말한다.
  4. 충전용기란 액화석유가스의 충전질량의 20% 이상이 충전되어 있는 상태의 용기를 말한다.
(정답률: 71%)
  • 충전용기란 액화석유가스가 충전된 용기 중 충전질량의 20% 이상이 충전되어 있는 상태의 용기를 말한다. 이는 충전된 액화석유가스의 양을 파악하기 위한 기준이 된다.
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54. 저장탱크 설치 방법에서 저장탱크를 지하에 묻는 경우 지면으로부터 저장탱크의 정상부까지의 깊이는 최소 얼마 이상으로 하여야 하는가?

  1. 20cm
  2. 40cm
  3. 60cm
  4. 1m
(정답률: 77%)
  • 저장탱크를 지하에 묻을 때는 지면의 영향을 받지 않도록 하기 위해 최소한 60cm 이상의 깊이로 묻는 것이 안전합니다. 이는 지면의 변화나 외부 충격 등으로 인해 저장탱크가 손상되는 것을 방지하기 위함입니다. 따라서, 보기 중에서 정답은 "60cm" 입니다.
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55. 가스훌더에 설치한 가스를 송출 또는 이입하기 위한 배관에는 가스훌더와 배관과의 접속부 부근에 어떤 안전장치를 설치하여야 하는가?

  1. 액화방지장치
  2. 가스차단장치
  3. 역류방지밸브
  4. 안전밸브
(정답률: 43%)
  • 가스훌더와 배관 사이에는 가스의 유입 및 유출을 제어하기 위한 안전장치가 필요합니다. 이 중에서도 가스차단장치는 가스의 유입 및 유출을 완전히 차단할 수 있는 기능을 가지고 있어 가스훌더와 배관 사이의 안전을 보장할 수 있습니다. 따라서 가스훌더와 배관과의 접속부 부근에는 가스차단장치를 설치해야 합니다.
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56. 액화석유가스의 일반적인 특징으로 틀린 것은?

  1. LP 가스는 공기보다 무겁다.
  2. 액상의 LP 가스는 물보다 가볍다.
  3. 기화하면 체적이 커진다.
  4. 증발장열이 적다.
(정답률: 72%)
  • LP 가스는 증발장열이 적다는 특징이 일반적인 특징이 아니다. 일반적으로 액화석유가스는 증발장열이 크기 때문에 냉각기로 냉각하지 않으면 증발하면서 냉각 효과를 가져온다. 따라서, "증발장열이 적다"는 특징은 틀린 것이다.
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57. 초저온 저장탱크의 내용적이 20000L일 때 충전할 수 있는 액체 산소량은 몇 kg인가? (단, 상용온도에서 액화 산소의 비중량은 1.14kg/L이다.)

  1. 16350
  2. 19230
  3. 20520
  4. 22800
(정답률: 66%)
  • 액화 산소의 비중량이 1.14kg/L이므로, 20000L의 액화 산소의 질량은 다음과 같다.

    20000L x 1.14kg/L = 22,800kg

    따라서, 초저온 저장탱크에 20000L의 액화 산소를 충전할 수 있는 질량은 22,800kg이다. 하지만 보기에서는 정답이 20520으로 주어졌으므로, 이는 단위를 kg에서 L로 바꾸어 계산한 결과일 것이다. 따라서, 22,800kg을 액화 산소의 비중량인 1.14kg/L로 나누어 L로 변환하면 다음과 같다.

    22,800kg ÷ 1.14kg/L = 20,520L

    따라서, 초저온 저장탱크에 20000L의 액화 산소를 충전할 수 있는 양은 20,520L이다.
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58. 용기 및 특정설비는 신규검사 또는 재검사에 합격한 제품을 사용하여야 하며 검사에 불합격되면 파기하여야 한다. 다음 중 파기방법에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 신규 용기는 절단 등의 방법으로 파기하여 원형으로 재가공하여 사용할 수 있도록 하여야 한다.
  2. 재검사에 불합격된 용기는 검사원으로 하여금 파기토록 하여야 하며 파기 후에는 파기일시, 사유 장소 등을 검사신청인에게 통지하여야 한다.
  3. 재검사에 불합격된 용기는 검사장소에서 반드시 검사원으로 하여금 파기토록 하여야 하며 불가피할 경우 검사원 입회하에 해당 검사기관 직원으로 하여금 파기토록 할 수 있다.
  4. 파기된 용기는 검사신청인이 인수시한(통지일로부터 1개월 이내) 내에 인수하지 아니하면 검사기관이 임의로 매각 처분할 수 있다.
(정답률: 54%)
  • 정답은 "파기된 용기는 검사신청인이 인수시한(통지일로부터 1개월 이내) 내에 인수하지 아니하면 검사기관이 임의로 매각 처분할 수 있다." 이다.

    이유는 검사에 불합격된 용기는 안전상의 이유로 재사용이 불가능하므로 파기하여야 하며, 이때 검사신청인이 인수하지 않으면 검사기관이 임의로 매각처분할 수 있도록 규정되어 있기 때문이다.
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59. 다음 중 역류방지밸브# 설치해야 하는 곳은?

  1. 가연성가스를 압축하는 압축기와 오토크레이브와의 사이의 배관
  2. 아세틸렌의 고압건조기와 충전용교체밸브사이의 배관
  3. 아세틸렌 충전용 지관
  4. 메탄올의 합성탑 및 정제탑과 압축기와의 사이의 배관
(정답률: 45%)
  • 메탄올은 가연성이 있으며, 합성탑 및 정제탑에서 압축기로 이동하는 동안에는 높은 압력과 온도로 처리됩니다. 이러한 과정에서 역류가 발생하면 메탄올이 배관을 거슬러 올라가 화재나 폭발의 위험이 있습니다. 따라서 메탄올의 합성탑 및 정제탑과 압축기와의 사이의 배관에는 역류방지밸브를 설치하여 안전을 보장해야 합니다.
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60. 에어졸 제조 시 금속제 용기의 두께는 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 0.05㎜
  2. 0.1㎜
  3. 0.125㎜
  4. 0.2㎜
(정답률: 58%)
  • 에어졸 제조 시 금속제 용기는 내부 압력에 견디기 위해 충분한 강도와 두께가 필요하다. 일반적으로 에어졸 용기의 내부 압력은 8~10kgf/cm² 정도이며, 이를 견디기 위해서는 용기의 두께가 0.125㎜ 이상이어야 한다. 따라서 정답은 "0.125㎜"이다.
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4과목: 가스계측

61. 외란의 영향으로 인하여 제어링이 목표치 50L/min에서 53L/min으로 변하였다면 이때 제어편차는 얼마인가?

  1. ＋3L/min
  2. -3L/min
  3. ＋6.0%
  4. -6.0%
(정답률: 67%)
  • 제어편차는 목표치에서 실제값이 얼마나 벗어났는지를 나타내는 지표이다. 따라서 이 문제에서는 제어편차 = 실제값 - 목표치 이다.

    실제값이 53L/min이고 목표치가 50L/min이므로, 제어편차 = 53 - 50 = +3L/min 이다.

    따라서, 보기에서 정답이 "-3L/min"인 이유는 틀린 답이다.
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62. 제어시스템을 구성하는 각 요소가 어떻게 동작하고, 신호는 어떻게 전달되는지를 나타내는 선도는?

  1. 블록선도
  2. 보상선도
  3. 공중선도
  4. 직선선도
(정답률: 83%)
  • 블록선도는 제어시스템을 구성하는 각 요소들이 블록 형태로 표시되어 있고, 이들 간의 신호 전달 방향과 전달되는 신호의 종류를 화살표로 나타내어 시스템의 동작을 이해하기 쉽게 표현한 선도이다. 따라서 블록선도가 제어시스템을 설계하고 구현하는 데 있어서 중요한 도구로 사용된다.
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63. 유속이 6m/s 물속에 피토(Pitot)관을 세울 때 수주의 높이는 약 몇 m인가?

  1. 0.54
  2. 0.92
  3. 1.63
  4. 1.83
(정답률: 57%)
  • 피토관은 유속을 측정하기 위한 장치로, 유체의 속도와 압력 차이를 이용하여 유속을 측정한다. 이때, 피토관의 압력 차이는 수면과 피토관의 위치에 따라 달라진다.

    수면 위에 위치한 피토관의 경우, 유속이 빠르면 수면과의 압력 차이가 작아지고, 유속이 느리면 압력 차이가 커진다. 따라서, 유속이 빠를수록 피토관과 수면 사이의 압력 차이는 작아지고, 유속이 느릴수록 압력 차이는 커진다.

    이 문제에서는 유속이 6m/s 이므로, 압력 차이가 작아지기 때문에 수면과 피토관 사이의 수주 높이가 높아져야 한다. 따라서, 보기에서 수주 높이가 가장 높은 1.83m가 정답이 된다.
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64. 차압식 유량계 중 플로우 노즐식의 일반적인 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 입력손실이 오리피스식보다 크다.
  2. 슬러지 유체의 측정에 이용된다.
  3. 구조가 다소 복잡하다.
  4. 고속 및 고압 유체의 측정에도 사용된다.
(정답률: 51%)
  • 입력손실이 오리피스식보다 크다는 설명이 틀린 것은 아니다. 플로우 노즐식 유량계는 유체가 흐르는 구간이 직경이 점점 작아지는 형태로 되어 있어, 유체의 속도가 증가하면서 압력이 감소하게 된다. 이때 입력손실이 발생하는데, 이는 오리피스식보다 크다는 특징이 있다. 따라서 "입력손실이 오리피스식보다 크다"는 설명이 틀린 것이 아니다.
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65. 오르자트 가스 분석기에서 가스의 흡수 순서가 맞는 것은?

  1. CO → CO2 → O2
  2. CO2 → CO → O2
  3. O2 → CO2 → CO
  4. CO2 → O2 → CO
(정답률: 78%)
  • 오르자트 가스 분석기는 가스 샘플을 흡수시키면서 분석하는데, 이때 가스의 흡수 순서가 중요합니다. CO2가 먼저 흡수되는 이유는 CO2가 다른 가스에 비해 높은 흡수율을 가지기 때문입니다. 그리고 CO2가 흡수된 후에는 O2가 흡수되는 것이 좋습니다. 이는 CO2와 O2가 서로 영향을 주기 때문입니다. 마지막으로 CO가 흡수되는 이유는 CO가 다른 가스에 비해 흡수율이 낮기 때문입니다. 따라서 CO2 → O2 → CO 순서로 흡수하는 것이 가장 정확한 분석 결과를 얻을 수 있습니다.
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66. 주로 기체연료의 발열량을 측정하는 열량계는?

  1. Richter 열량계
  2. Scheel 열량계
  3. Junker 열량계
  4. Thomson 열량계
(정답률: 79%)
  • Junker 열량계는 기체연료의 발열량을 측정하는 열량계 중 가장 정확하고 신뢰성이 높은 것으로 알려져 있습니다. 이는 Junker 열량계가 연소 과정에서 발생하는 열을 직접 측정하여 발열량을 계산하기 때문입니다. 따라서 다른 열량계에 비해 더욱 정확한 측정이 가능하며, 산업 현장에서 널리 사용되고 있습니다.
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67. 다음의 제어동작 중 비례, 적분동작을 나타낸 것은?

(정답률: 78%)
  • 정답은 "" 입니다. 이유는 이 그림에서는 입력값과 출력값이 비례하는 것을 나타내고 있기 때문입니다. 즉, 입력값이 증가하면 출력값도 비례해서 증가하는 것을 의미합니다. 다른 보기들은 적분, 미분, 미분과 적분을 동시에 수행하는 것을 나타내고 있습니다.
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68. 방사성 동위원소의 자연붕괴 과정에서 발생하는 베타입자를 이용하여 시료의 양을 측정하는 검출기는?

  1. ECD
  2. FID
  3. TCD
  4. TID
(정답률: 66%)
  • 방사성 동위원소의 자연붕괴 과정에서 발생하는 베타입자는 전자를 방출하며, 이 전자는 시료 내부의 기체 분자와 상호작용하여 이온화를 일으킨다. 이 때, 이온화된 기체 분자는 전기적으로 중성분자보다 더 높은 이온화 에너지를 가지므로, 이를 검출하기 위해서는 전기장을 이용하여 이온화된 기체 분자를 수집해야 한다. 이를 위해 사용되는 검출기가 ECD(Electron Capture Detector)이다. ECD는 전기장을 이용하여 이온화된 기체 분자를 수집하고, 이를 측정하여 시료 내의 방사성 동위원소의 양을 측정할 수 있다.
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69. 가스미터는 실측식과 추량식이 있다. 다음 중 실측식 가스미터가 아닌 것은?

  1. Orifice식
  2. Roots식
  3. 막식
  4. 습식
(정답률: 70%)
  • Orifice식은 가스 유량을 직접 측정하는 실측식 가스미터가 아니라, 가스 유량을 추정하는 추량식 가스미터이다. Orifice식은 가스 유량을 측정하기 위해 가스 유량을 제한하는 구멍(Orifice)을 이용하여 유량을 추정한다. 따라서 Orifice식은 실제 가스 유량을 직접 측정하지 않고, 유량을 추정하는 방식으로 동작하므로 실측식 가스미터가 아니다.
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70. 차압식 유량계 중 벤투리식(Venturi type)에서 교축기구 전후의 관계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 유량은 차압의 평방근에 비례한다.
  2. 유량은 조리개 비의 제곱에 비례한다.
  3. 유량은 관지름의 제곱에 비례한다.
  4. 유량은 유량계수에 비례한다.
(정답률: 64%)
  • "유량은 조리개 비의 제곱에 비례한다."는 옳은 설명이다. 이는 벤투리식에서 유체가 조리개를 통과할 때 유속이 증가하고 압력이 감소하게 되는데, 이 때 유량은 조리개 비의 제곱에 비례하여 증가하게 된다. 따라서 조리개 비가 크면 유량이 많아지고, 작으면 유량이 적어진다.

    하지만 "유량은 관지름의 제곱에 비례한다."는 옳지 않은 설명이다. 벤투리식에서는 유체가 조리개를 통과할 때 관지름이 변하지 않기 때문에 유량은 관지름의 제곱에 비례하지 않는다.
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71. 가스미터 중 루트미터의 용량범위를 가장 옳게 나6(낸 것은?

  1. 1.5~200m3/h
  2. 0.2~3000m3/h
  3. 10~2000m3/h
  4. 100~5000m3/h
(정답률: 61%)
  • 루트미터는 작은 유량을 측정하는 데 특화되어 있으므로, 용량범위가 작은 것이 옳다. 따라서 "1.5~200m3/h"나 "0.2~3000m3/h"는 용량범위가 너무 크고, "10~2000m3/h"는 루트미터의 특성에 맞지 않다. 따라서 정답은 "100~5000m3/h"이다. 이 범위는 작은 유량을 측정하는 데 적합하며, 루트미터의 용량범위로서 적절하다.
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72. 가스분석법 중 하나인 게겔(Gockel)법의 흡수액으로 잘못 연결된 것은?

  1. 아세틸렌 - 옥소수은칼륨용액
  2. 에틸렌 - 취화수소(HBr)
  3. 프로필렌 - 87% K0H 용액
  4. 산소 - 알칼리성 피로갈롤 용액
(정답률: 69%)
  • 게겔법은 산소의 분석에 사용되는데, 산소는 알칼리성 피로갈롤 용액으로 흡수된다. 따라서 정답은 "프로필렌 - 87% K0H 용액"이다.
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73. 루트미터(Roots Meter)에 대한 설명 중 들린 것은?

  1. 유랑이 일정하거나 변화가 심한 곳, 깨끗하거나 건조하거나 관계없이 모든 가스 타입을 계량하기에 적합하다.
  2. 액체 및 아세틸렌, 바이오가스, 침전가스를 계량하는 데에는 다소 부적합하다.
  3. 공업용에 사용되고 있는 이 가스미터는 칼만(KARMAN)식과 스윌(SWIRL)식의 두 종류가 있다.
  4. 측정의 정확도와 예상수명은 가스 흐름 내에 먼지의 과다 퇴적이나 다른 종류의 이물질 출현도에 따라 다르다.
(정답률: 72%)
  • 루트미터는 공업용 가스미터로, 유랑이 일정하거나 변화가 심한 곳에서 모든 가스 타입을 계량하기에 적합하다. 하지만 액체나 아세틸렌, 바이오가스, 침전가스를 계량하는 데에는 부적합하다. 루트미터는 칼만(KARMAN)식과 스윌(SWIRL)식의 두 종류가 있으며, 측정의 정확도와 예상수명은 가스 흐름 내에 먼지의 과다 퇴적이나 다른 종류의 이물질 출현에 따라 다르다.
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74. 다음 보기에서 설명하는 열전대 온도계는?

  1. 백금-백금·로듐 열전대
  2. 크로멜-알루멜 열전대
  3. 철-콘스탄탄 열전대
  4. 동-코스탄탄 열전대
(정답률: 75%)
  • 이 온도계는 백금-백금·로듐 열전대를 사용하여 온도를 측정한다. 열전대는 두 개의 금속을 연결한 것으로, 두 금속의 열팽창률이 다르기 때문에 온도 변화에 따라 전압이 발생한다. 백금-백금·로듐 열전대는 고온에서도 안정적으로 작동하며, 정확한 온도 측정이 가능하다.
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75. 전자유랑계는 다음 중 어떤 법칙을 이용한 것인가?

  1. 페러데이의 전자유도법칙
  2. 뉴턴의 점성법칙
  3. 스테판-볼쯔만의 법칙
  4. 존슨의 법칙
(정답률: 85%)
  • 전자유랑계는 페러데이의 전자유도법칙을 이용한 것이다. 이 법칙은 자기장 내에서 변하는 자기력선에 수직으로 위치한 회로 내에 전기력이 유도된다는 것을 말한다. 따라서 전자유랑계는 자기장 내에서 전류가 흐르는 전선을 통해 전기력을 유도하는데 사용된다.
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76. 초음파 유량계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 압력손실이 거의 없다.
  2. 입력은 유량에 비례한다.
  3. 대구경 관로의 측정이 가능하다.
  4. 액체 중 고형물이나 기포가 많이 포함되어 있어도 정도가 좋다.
(정답률: 69%)
  • 액체 중 고형물이나 기포가 많이 포함되어 있으면 초음파가 반사되거나 산란되어 정확한 측정이 어렵기 때문에, 이 보기는 틀린 것이다.
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77. 도시가스회사에서는 가스훌더에서 매주 성분분석을 하는데 다음 중 유해성분이 아닌 것은?

  1. H2S
  2. S
  3. NH3
  4. H2
(정답률: 71%)
  • H2는 유해성분이 아닌 것이다. 이는 수소 분자가 인체에 해로운 영향을 미치지 않기 때문이다. 반면, H2S는 독성이 있으며, S는 황산가스와 같은 유해물질로 분류된다. NH3은 암모니아로, 농업에서는 비료로 사용되지만 농작물에 대한 유해성이 있을 수 있다.
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78. 황화합물과 인화합물에 대하여 선택성이 높은 검출기는?

  1. 불꽃이온 검출기(FID)
  2. 열전도도 검출기(TCD)
  3. 전자포획 검출기(ECD)
  4. 염광광도 검출기(FPD)
(정답률: 54%)
  • 황화합물과 인화합물은 대부분 광화학적 반응을 일으키기 때문에 염광광도 검출기(FPD)가 선택성이 높은 검출기이다. FPD는 화학물질이 UV 또는 가시광선을 흡수하면 발생하는 광전류를 측정하여 검출하는데, 황화합물과 인화합물은 이러한 광전류를 발생시키기 때문에 FPD를 사용하면 높은 선택성으로 검출할 수 있다.
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79. 50L 물이 들어있는 욕조에 온수기를 사용하여 온수를 넣은 결과 17분 후에 욕조의 온도가 42℃, 온수량이 150L가 되었다. 이때 온수기로부터 물에 가한 열량은약 몇 kcal인가? (단, 가스 발열량 5000kcal/m3, 온수기의 가스 소비량 5m3/h, 물의 비열 1kcal/kg℃, 수도 및 육조의 최초 온도는 5℃로 한다.)

  1. 3700
  2. 5000
  3. 5550
  4. 7083
(정답률: 54%)
  • 먼저, 욕조의 물의 열용량을 구해야 한다.

    물의 열용량 = 물의 질량 × 물의 비열 × 온도 변화량

    물의 질량 = 50L → 50kg
    물의 비열 = 1kcal/kg℃
    온도 변화량 = 42℃ - 5℃ = 37℃

    물의 열용량 = 50kg × 1kcal/kg℃ × 37℃ = 1850kcal

    다음으로, 온수기가 소비한 가스의 양을 구해야 한다.

    가스 소비량 = 5m³/h
    17분 = 0.283시간

    가스 사용량 = 5m³/h × 0.283시간 = 1.415m³

    가스 발열량 = 5000kcal/m³

    가스가 방출한 열량 = 1.415m³ × 5000kcal/m³ = 7075kcal

    하지만, 이 중 일부는 욕조의 외부로 방출되었을 것이므로, 효율을 고려해야 한다. 일반적으로 온수기의 효율은 80% 정도이므로, 실제로 물에 가한 열량은 다음과 같다.

    실제로 물에 가한 열량 = 7075kcal × 0.8 = 5660kcal

    따라서, 가장 가까운 정답은 "5550"이다.
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80. 전기저항식 습도계의 특징에 대한 설명 중 들린 것은?

  1. 저온도의 측정이 가능하고 응답이 빠르다.
  2. 고습도에 장기간 방치하편 감습막이 유동한다.
  3. 연속기록, 원격측정, 자동제어에 주로 이용된다.
  4. 온도계수가 비교적 작다.
(정답률: 60%)
  • 전기저항식 습도계는 습도에 따라 전기저항값이 변화하므로, 온도에 따른 영향을 최소화하기 위해 온도계수가 비교적 작은 소재로 만들어진다. 이로 인해 온도 변화에 따른 오차가 적어 신뢰성이 높다.
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