가스산업기사 필기 기출문제복원 (2010-05-09)

가스산업기사
(2010-05-09 기출문제)

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1과목: 연소공학

1. 압력이 0.1㎫, 체적이 3m3인 273.15K의 공기가 이상적으로 단일압축되어 그 체적이 1/3으로 되었다. 엔탈피의 변화량은 약 몇 kJ인가? (단, 공기의 기체 상수는 0.287kJ/㎏·K, 비열비는 1.4이다.)

  1. 480
  2. 580
  3. 680
  4. 780
(정답률: 63%)
  • 단열압축 과정에서 엔탈피 변화량은 압축 일과 같으며, 이상기체 상태 방정식과 단열 변화 식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\Delta H = m C_p (T_2 - T_1) = \frac{P_1 V_1}{R} \frac{\gamma}{\gamma - 1} [(\frac{V_1}{V_2})^{\gamma - 1} - 1]$$
    ② [숫자 대입] $$\Delta H = \frac{0.1 \times 10^3 \times 3}{0.287} \times \frac{1.4}{0.4} [ (3)^{0.4} - 1]$$
    ③ [최종 결과] $$\Delta H = 580 \text{ kJ}$$
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2. 기체가 내부압력 0.05㎫, 체적 2.5m3의 상태에서 압력 1㎫, 체적이 0.3m3의 상태로 변하였을 때 1㎏당 엔탈피 변화량은 약 몇 kJ인가? (단, 이 과정 중에 내부에너지 변화량은 일정하다.)

  1. 165
  2. 170
  3. 175
  4. 180
(정답률: 45%)
  • 엔탈피 변화량은 압력과 체적의 곱으로 나타나는 유동 일의 변화량으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\Delta H = P_2 V_2 - P_1 V_1$$
    ② [숫자 대입] $$\Delta H = (1 \times 10^3 \times 0.3) - (0.05 \times 10^3 \times 2.5)$$
    ③ [최종 결과] $$\Delta H = 175$$
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3. 기상 폭발 발생을 예방하기 위한 대책으로 옳지 않은 것은?

  1. 환기에 의해 가연성 기체의 농도 상승을 억제 한다.
  2. 집진장치 등으로 분진 및 분무의 퇴적을 방지 한다.
  3. 휘발성 액체를 불활성 기체와의 접촉을 피하기 위해 공기로 차단한다.
  4. 반응에 의해 가연성 기체의 발생 가능성을 검토하고 반응을 억제하거나 또는 발생한 기체를 밀봉한다.
(정답률: 77%)
  • 기상 폭발은 가연성 물질, 산소, 점화원의 세 가지 요소가 동시에 존재할 때 발생합니다. 폭발을 예방하기 위해서는 가연성 기체가 산소와 접촉하는 것을 차단해야 하는데, 불활성 기체를 사용하여 가연성 액체와 공기의 접촉을 막는 것이 올바른 방법입니다. 휘발성 액체를 공기로 차단하는 것은 오히려 산소 공급을 통해 폭발 위험을 증가시킬 수 있으므로 옳지 않은 대책입니다.
    오답 노트
    환기에 의해 가연성 기체의 농도 상승을 억제 한다: 가연성 기체 농도를 폭발 하한계 이하로 유지하여 폭발 위험 감소
    집진장치 등으로 분진 및 분무의 퇴적을 방지 한다: 분진 폭발의 원인이 되는 가연성 분진의 축적을 방지
    반응에 의해 가연성 기체의 발생 가능성을 검토하고 반응을 억제하거나 또는 발생한 기체를 밀봉한다: 가연성 기체 발생 자체를 억제하거나 안전하게 관리하여 폭발 위험 제거
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4. 연소폭발을 방지하기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 가연성물질의 제거
  2. 조연성물질의 혼입차단
  3. 발화원의 소거 또는 억제
  4. 불활성 가스 제거
(정답률: 88%)
  • 연소폭발을 방지하려면 가연성 물질 제거, 조연성 물질(산소 등)의 혼입 차단, 점화원(발화원)의 제거가 필요합니다. 불활성 가스는 연소를 억제하는 역할을 하므로, 이를 제거하는 것이 아니라 오히려 주입하여 농도를 낮추어야 합니다.
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5. 프로판 30v% 및 부탄 70v%의 혼합가스 1L가 완전연소하는데 필요한 이론 공기량은 약 몇 L인가? (단, 공기 중 산소농도는 20%로 한다.)

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 59%)
  • 혼합가스의 이론 공기량은 각 성분의 연소 반응식에서 필요한 산소량을 합산한 후, 공기 중 산소 농도로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$O_{2} = (5 \times 0.3) + (6.5 \times 0.7)$$
    $$Air = \frac{O_{2}}{0.2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$O_{2} = 1.5 + 4.55 = 6.05$$
    $$Air = \frac{6.05}{0.2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$Air = 30.25$$
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6. 자연현상을 판명해주고, 열이동의 방향성을 제시해 주는 열역학 법칙은?

  1. 제0법칙
  2. 제1법칙
  3. 제2법칙
  4. 제3법칙
(정답률: 73%)
  • 열역학 제2법칙은 에너지가 흐르는 방향성을 제시하며, 열은 항상 고온에서 저온으로 이동한다는 자연현상의 방향성을 판명해 주는 법칙입니다.
    오답 노트
    제0법칙: 열평형 상태의 정의
    제1법칙: 에너지 보존 법칙
    제3법칙: 절대 0도 도달 불가능
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7. 비중(60/60℉)이 0.95인 액체연료의 API도는?

  1. 15.45
  2. 16.45
  3. 17.45
  4. 18.45
(정답률: 65%)
  • 액체의 비중을 이용하여 API도를 산출하는 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $$API = \frac{141.5}{SG} - 131.5$$
    ② [숫자 대입] $$API = \frac{141.5}{0.95} - 131.5$$
    ③ [최종 결과] $$API = 17.45$$
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8. 밀폐된 용기 내에 1atm, 27℃ 프로판과 산소가 부피 비로 1 : 5의 비율로 혼합되어 있다. 프로판이 다음과 같이 완전연소하여 화염의 온도가 1000℃가 되었다면 용기 내에 발생하는 압력은 얼마가 되겠는가?

  1. 1.95atm
  2. 2.95atm
  3. 3.95atm
  4. 4.95atm
(정답률: 62%)
  • 밀폐된 용기 내에서 기체의 반응 전후 압력을 계산할 때는 이상기체 상태 방정식을 활용합니다. 부피와 기체 상수가 일정하므로 압력은 몰수와 절대 온도에 비례합니다.
    주어진 반응식은 다음과 같습니다: $$ \text{C}_3\text{H}_8 + 5\text{O}_2 \rightarrow 3\text{CO}_2 + 4\text{H}_2\text{O} $$
    ① [기본 공식]
    $$ P_2 = P_1 \frac{m_2}{m_1} \frac{T_2}{T_1} $$
    ② [숫자 대입]
    반응 전 몰수 ($m_1$): 프로판 $1$몰 + 산소 $5$몰 = $6$몰
    반응 후 몰수 ($m_2$): 이산화탄소 $3$몰 + 물 $4$몰 = $7$몰
    초기 온도 ($T_1$): $27\text{℃} = 27 + 273 = 300\text{K}$ 최종 온도 ($T_2$): $1000\text{℃} = 1000 + 273 = 1273\text{K}$ 초기 압력 ($P_1$): $1\text{atm}$ $$ P_2 = 1 \text{atm} \times \frac{7}{6} \times \frac{1273}{300} $$
    ③ [최종 결과]
    $$ P_2 \approx 4.95 \text{atm} $$
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9. 정상운전 중에 가연성가스의 점화원이 될 전기불꽃, 아크 등의 발생을 방지하기 위하여 기계적, 전기적 구조상 또는 온도상승에 대해서 안전도를 증가시킨 방폭구조는?

  1. 내압방폭구조
  2. 압력방폭구조
  3. 안전증방폭구조
  4. 본질안전방폭구조
(정답률: 84%)
  • 정상 운전 중에 발생할 수 있는 전기 불꽃이나 아크를 방지하기 위해 기계적, 전기적 안전도를 증가시킨 구조를 안전증방폭구조라고 합니다.
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10. 고체연료의 착화에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 고체연료의 착화에서 노벽온도가 높을수록 착화지연 시간은 짧아진다.
  2. 고체연료의 착화에서 노벽온도가 낮을수록 착화지연 시간은 짧아진다.
  3. 고체연료의 착화에서 노벽온도가 높을수록 착화지연 시간은 일정하다.
  4. 고체연료의 착화에서 노벽온도와 착화지연 시간은 무관하다.
(정답률: 80%)
  • 고체연료의 착화는 외부 열원에 의해 연료의 온도가 발화점까지 도달하는 과정입니다. 노벽온도가 높을수록 연료로 전달되는 열량이 많아져 발화점에 도달하는 시간인 착화지연 시간이 짧아집니다.
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11. 다음 중 보일-샤를의 법칙을 바르게 표시한 것은?

  1. PV = C(일정)
  2. T/(PV) = C(일정)
  3. (PV)/T = C(일정)
  4. (TV)/P = C(일정)
(정답률: 76%)
  • 보일-샤를의 법칙은 기체의 압력($P$)과 부피($V$)의 곱을 절대온도($T$)로 나눈 값은 항상 일정하다는 법칙입니다.
    오답 노트
    PV = C(일정): 보일의 법칙 (온도 일정)
    T/(PV) = C(일정): 잘못된 관계식
    (TV)/P = C(일정): 잘못된 관계식
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12. 100℃의 수증기 1㎏이 100℃의 물로 응결될 때 수증기 엔트로피 변화량은 몇 kJ/K인가? (단, 물의 증발잠열은 2256.7kJ/㎏이다.)

  1. -4.87
  2. -6.05
  3. -7.24
  4. -8.67
(정답률: 71%)
  • 수증기가 물로 응결되는 과정은 열을 방출하는 가역 변화로, 엔트로피 변화량은 방출한 열량을 절대온도로 나누어 계산합니다. 응결 과정이므로 부호는 마이너스($-$)가 됩니다.
    ① [기본 공식] $$\Delta S = -\frac{Q}{T}$$
    ② [숫자 대입] $$\Delta S = -\frac{2256.7}{273 + 100}$$
    ③ [최종 결과] $$\Delta S = -6.05$$ kJ/K
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13. 잠재적인 사고결과를 평가하는 정량적 안전성평가 기법은?

  1. 위험과 운전분석
  2. 이상위험도분석
  3. 결함수분석
  4. 사건수분석
(정답률: 53%)
  • 사건수분석(Event Tree Analysis, ETA)은 초기 사건 발생 후 가능한 모든 사고 시나리오와 그에 따른 최종 결과를 논리적으로 추적하여 잠재적인 사고의 발생 확률과 결과를 정량적으로 평가하는 기법입니다.
    오답 노트
    위험과 운전분석: 공정의 위험 요소를 식별하는 정성적 분석 기법입니다.
    이상위험도분석: 잠재적 위험을 식별하는 정성적 분석 기법입니다.
    결함수분석: 특정 사고의 원인을 분석하는 하향식 정량적 기법으로, 사고의 '결과'보다는 '원인' 분석에 중점을 둡니다.
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14. CH4(g)＋2O2(g) ⇆ CO2(g)＋2H2O(L)의 반응열은 약 몇 ㎉인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. -144.5
  2. -180.3
  3. -212.9
  4. -248.7
(정답률: 62%)
  • 반응열은 생성물의 총 생성열에서 반응물의 총 생성열을 뺀 값으로 계산합니다. 산소($\text{O}_2$)는 원소 상태이므로 생성열은 $0 \text{ kcal/mol}$입니다.
    주어진 생성열 값은 다음과 같습니다: CH$_4$(g)의 생성열: $-17.9 \text{ kcal/mol}$, H$_2$O(L)의 생성열: $-68.4 \text{ kcal/mol}$, CO$_2$(g)의 생성열: $-94 \text{ kcal/mol}$.
    ① [기본 공식] $$ \Delta H_{반응} = \sum (\Delta H_{f, 생성물}) - \sum (\Delta H_{f, 반응물}) $$
    ② [숫자 대입] $$ \Delta H_{반응} = [(-94 \text{ kcal/mol}) \times 1 + (-68.4 \text{ kcal/mol}) \times 2] - [(-17.9 \text{ kcal/mol}) \times 1 + (0 \text{ kcal/mol}) \times 2] $$
    ③ [최종 결과] $$ \Delta H_{반응} = -212.9 \text{ kcal} $$
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15. 폭굉(Detonation)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 폭속은 정상연소속도의 10배 정도이다.
  2. 폭굉범위는 폭발(연소)범위보다 넓다.
  3. 가스 중의 연소전파속도가 음속이하로서, 파면 선단에 충격파가 발생한다.
  4. 폭굉의 상한계값은 폭발(연소)의 상한계값보다 작다.
(정답률: 53%)
  • 폭굉은 연소보다 훨씬 빠른 속도로 진행되며, 폭굉이 일어날 수 있는 농도 범위인 폭굉범위는 일반적인 연소범위보다 좁습니다. 따라서 폭굉의 상한계값은 폭발(연소)의 상한계값보다 작습니다.
    오답 노트
    폭속은 정상연소속도의 10배 정도이다: 폭굉은 음속 이상으로 전파되며, 정상연소속도보다 훨씬 빠릅니다.
    폭굉범위는 폭발(연소)범위보다 넓다: 폭굉범위는 연소범위보다 좁습니다.
    가스 중의 연소전파속도가 음속이하로서, 파면 선단에 충격파가 발생한다: 폭굉은 연소전파속도가 음속 이상이며, 파면 선단에 충격파가 발생합니다.
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16. 액체 시안화수소를 장기간 저장치 못하게 하는 이유는?

  1. 산화폭발하기 때문에
  2. 중합폭발하기 때문에
  3. 분해폭발하기 때문에
  4. 고결되어 장치를 막기 때문에
(정답률: 89%)
  • 액체 시안화수소(HCN)는 상온에서 불안정하여 시간이 지남에 따라 스스로 중합 반응을 일으켜 폭발할 위험이 있습니다. 따라서 장기간 저장하는 것은 매우 위험합니다.
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17. 연소에서 사용되는 용어와 그 내용에 대하여 가장 바르게 연결된 것은?

  1. 폭발 - 정상연소
  2. 착화점 - 점화 시 최대에너지
  3. 연소범위 - 위험도의 계산 기준
  4. 자연발화 - 불씨에 의한 최고 연소시작 온도
(정답률: 85%)
  • 연소범위는 가연성 기체나 증기가 공기 중에서 연소할 수 있는 농도 범위를 의미하며, 이 범위는 해당 물질의 화재 및 폭발 위험도를 평가하는 중요한 기준이 됩니다.
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18. 가연성 가스의 연소에서 산소의 농도가 증가할수록 일어나는 현상으로 옳은 것은?

  1. 연소속도가 늦어진다.
  2. 발화온도가 높아진다.
  3. 화염온도가 낮아진다.
  4. 폭발범위가 넓어진다.
(정답률: 83%)
  • 산소 농도가 증가하면 산소 공급이 원활해져 연소 반응이 촉진되므로, 연소 속도가 빨라지고 발화 온도는 낮아지며 폭발 범위는 넓어집니다.
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19. 난조가 있는 예혼합기 속을 전파하는 난류 예혼합화염은 층류 예혼합화염과 다르다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 화염의 배후에 미연소분이 존재하기 않는다.
  2. 층류 예혼합염의 비하여 화염의 휘도가 높다.
  3. 난류 예혼합염의 구조는 교란 없이 연소되는 분젠 화염 형태이다.
  4. 연소속도는 층류 예혼합화염의 연소속도와 같은 수준이고 화염의 휘도가 낮은 편이다.
(정답률: 62%)
  • 난류 예혼합화염은 난조에 의해 화염면이 굴곡지고 표면적이 증가하여, 층류 예혼합화염보다 연소 속도가 빠르고 화염의 휘도가 높게 나타납니다.
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20. 폭굉유도거리(DID)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 관경이 클수록 짧아진다.
  2. 압력이 높을수록 길어진다.
  3. 점화원의 에너지가 높을수록 짧아진다.
  4. 폭광유도거리라 함은 폐쇄단에서 최후 폭발파가 형성되는 위치까지의 거리이다.
(정답률: 67%)
  • 폭굉유도거리(DID)는 점화 후 폭굉으로 전이될 때까지의 거리로, 점화원의 에너지가 클수록 전이 속도가 빨라져 거리가 짧아집니다.
    오답 노트
    - 관경이 클수록: 길어짐
    - 압력이 높을수록: 짧아짐
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2과목: 가스설비

21. 공기액화사이클 중 비등점이 점차 낮은 냉매를 사용하여 낮은 비등점의 기체를 액화시키는 액화사이클을 무엇이라 하는가?

  1. 캐피자 액화사이클
  2. 다원 액화사이클
  3. 린데식 액화사이클
  4. 클라우드 액화사이클
(정답률: 54%)
  • 비등점이 서로 다른 여러 냉매를 단계적으로 사용하여, 점차 비등점이 낮은 냉매로 낮은 비등점의 기체를 액화시키는 방식은 다원 액화사이클의 핵심 원리입니다.
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22. 다음 중 흡수식냉동기의 기본 사이클에 해당하지 않는 것은?

  1. 흡수
  2. 압축
  3. 응축
  4. 증발
(정답률: 65%)
  • 흡수식 냉동기는 흡수, 발생, 응축, 증발의 4가지 기본 사이클로 구성됩니다. 증기압축식 냉동기와 달리 기계적인 압축기 대신 흡수기와 발생기를 사용하여 냉매를 순환시키므로 '압축' 과정은 흡수식 냉동기의 기본 사이클에 해당하지 않습니다.
    오답 노트
    흡수식 냉동기의 주요 사이클은 흡수, 발생, 응축, 증발입니다. 압축은 증기압축식 냉동기의 핵심 과정입니다.
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23. 배관 이음 방법 중 배관의 직경이 서로 다른 관을 이을 때 사용하는 부품은?

  1. 캡
  2. 리듀서
  3. 유니온
  4. 플러그
(정답률: 82%)
  • 배관의 직경이 서로 다른 관을 연결할 때 사용하는 부품은 리듀서(Reducer)입니다. 리듀서는 큰 직경의 배관에서 작은 직경의 배관으로, 또는 그 반대로 유체의 흐름을 전환할 때 사용됩니다.
    오답 노트
    캡(Cap)은 배관의 끝을 막는 데 사용됩니다.
    유니온(Union)은 배관을 쉽게 분리하고 재조립할 수 있도록 연결하는 부품입니다.
    플러그(Plug)는 배관의 개구부를 막는 데 사용됩니다.
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24. 다음 중 원심펌프의 양수 원리를 가장 바르게 설명한 것은?

  1. 익형 날개차의 양력을 이용한다.
  2. 익형 날개차의 양력과 원심력을 이용한다.
  3. 회전차의 원심력을 압력에너지로 변환한다.
  4. 회전차의 케이싱과 회전차 사이의 마찰력을 이용한다.
(정답률: 62%)
  • 원심펌프는 회전하는 임펠러(회전차)가 액체에 원심력을 가하여 액체의 속도 에너지를 증가시키고, 이 속도 에너지가 펌프 케이싱 내에서 압력 에너지로 변환되어 액체를 양수하는 원리로 작동합니다.
    오답 노트
    익형 날개차의 양력을 이용하는 것은 주로 축류 펌프나 프로펠러 펌프의 원리입니다.
    회전차의 케이싱과 회전차 사이의 마찰력은 펌프의 효율을 저하시키는 요소이며, 양수 원리가 아닙니다.
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25. 바깥지름과 안지름의 비가 1.2 이상인 산소가스 배관의 두께를 구하는 식은 다음과 같다. 여기에서 C 는 무엇을 뜻하는가? (단, t는 관두께, D는 안지름 s는 안전율, P는 상용압력, f는 재료의 인장강도 규격최소치이다.)

  1. 부식여유수치
  2. 인장강도
  3. 이음매의 효율
  4. 안전여유수치
(정답률: 59%)
  • 배관 두께를 계산하는 식에서 'C'는 배관의 부식이나 침식에 대비하여 추가하는 여유 두께를 의미합니다. 이는 시간이 지남에 따라 재료가 손실될 것을 고려하여 안전성을 확보하기 위한 수치입니다.
    주어진 배관 두께 계산식은 다음과 같습니다.
    $$t = \frac{D}{2} ( \sqrt{\frac{\frac{f}{s} + P}{\frac{f}{s} - P}} - 1 ) + C$$
    여기서 $t$는 관두께, $D$는 안지름, $s$는 안전율, $P$는 상용압력, $f$는 재료의 인장강도 규격최소치이며, $C$는 부식여유수치를 나타냅니다.
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26. 용접결함의 종류 중 언더필(underfill)을 설명한 것은?

  1. 용접 시 양 모재의 단면이 불일치되어 굽어진 상태
  2. 용착부족으로 용접부 표면이 주위모재의 표면 보다 낮은 현상
  3. 용접금속이 루트부분까지 도달하지 못했기 때문에 모재와 모재사이에 발생한 결함
  4. 과잉용접으로 용접금속이 국부적으로 홈의 반대면으로 흘러 떨어진 것
(정답률: 70%)
  • 언더필(underfill)은 용접부 표면이 주위 모재의 표면보다 낮게 형성되는 용접 결함으로, 용착 금속이 부족하여 발생합니다.
    오답 노트
    용접 시 양 모재의 단면이 불일치되어 굽어진 상태는 각변형(angular distortion) 또는 어긋남(misalignment)에 해당합니다.
    용접금속이 루트부분까지 도달하지 못했기 때문에 모재와 모재사이에 발생한 결함은 불완전 용입(incomplete penetration)입니다.
    과잉용접으로 용접금속이 국부적으로 홈의 반대면으로 흘러 떨어진 것은 과대 용입(excessive penetration) 또는 용락(burn-through)입니다.
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27. 펌프의 전효율 η를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, ηv는 체적효율, ηm은 기계효율, ηh는 수력효율이다.)

  1. η = (ηm＋ηh)/ηv
  2. η = ηv•ηm•ηh
  3. η = ηv＋ηh＋ηm
  4. η = (ηm•ηh)/ηv
(정답률: 67%)
  • 펌프의 전효율은 체적효율, 기계효율, 수력효율의 세 가지 효율을 모두 곱한 값으로 정의됩니다.
    따라서 정답은 $\eta = \eta_v \cdot \eta_m \cdot \eta_h$ 입니다.
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28. 도시가스의 연소속도(Cp)를 구하는 식은? (단, K는 도시가스 중 산소함유율에 따라 정하는 정수, H2는 가스 중의 수소의 함유율(v%), CO는 가스 중의 CO함유율(v%), CmHn은 가스 중의 CH4를 제외한 탄화수소 함유율(v%), CH4은 가수 중의 CH4함유율 (v%), d는 가스의 비중이다.)

  1. Cp = K•(1.0H2＋0.6(CO＋CmHn)＋0.3CH4)/√d
  2. Cp = K•(1.0CH4＋0.6(CO)＋CmHn＋0.3H2)/√d
  3. Cp = K•(1.0CH4＋0.3(CO)＋CmHn＋0.6H2)/√d
  4. Cp = K•(1.0CO＋0.3CH4＋(CmHn)＋0.6H2)/√d
(정답률: 56%)
  • 도시가스의 연소속도 $C_p$는 가스 성분별 가중치와 비중의 제곱근을 이용하여 계산합니다. 수소($H_2$)에 1.0, 일산화탄소($CO$)와 기타 탄화수소($C_mH_n$)에 0.6, 메탄($CH_4$)에 0.3의 계수를 적용하여 합산한 후 비중의 제곱근 $\sqrt{d}$로 나누는 식이 정답입니다.
    정답: $C_p = K \cdot (1.0H_2 + 0.6(CO + C_mH_n) + 0.3CH_4) / \sqrt{d}$
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29. 다음 [그림]은 압력조정기의 기본 구조이다. 옳은 것으로만 나열된 것은?

  1. ①다이아프램, ②안전장치용 스프링
  2. ②안전장치용 스프링, ③압력조정용 스프링
  3. ③압력조정용 스프링, ④레버
  4. ④레버, ⑤감압실
(정답률: 82%)
  • 주어진 압력조정기 구조도에서 각 부분의 명칭을 정확히 파악하는 것이 중요합니다.
    그림에서 ④는 레버, ⑤는 감압실을 나타냅니다.
    오답 노트
    ①다이아프램: 압력 변화를 감지하여 밸브를 조절하는 부품
    ②안전장치용 스프링: 압력조정용 스프링으로, 설정 압력을 조절하는 역할을 함
    ③압력조정용 스프링: 밸브 또는 밸브 스템에 해당
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30. 다음 중 왕복동식(용적용 펌프)에 해당하지 않는 것은?

  1. 플런저 펌프
  2. 다이어프램 펌프
  3. 피스톤 펌프
  4. 제트 펌프
(정답률: 82%)
  • 왕복동식 펌프는 피스톤, 플런저, 다이어프램 등의 왕복 운동을 이용하여 유체를 이송하는 용적형 펌프입니다. 제트 펌프는 고속 유체의 운동 에너지를 이용하여 유체를 흡입하고 이송하는 원심식 펌프의 일종으로, 왕복동식 펌프에 해당하지 않습니다.
    오답 노트
    플런저 펌프: 플런저의 왕복 운동을 이용하는 용적형 펌프
    다이어프램 펌프: 다이어프램의 왕복 운동을 이용하는 용적형 펌프
    피스톤 펌프: 피스톤의 왕복 운동을 이용하는 용적형 펌프
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31. 용기 내압시험 시 뷰렛은 300㎖의 용적을 가지고 있으며 전증가는 200㎖, 항구증가는 15㎖일 때 이용기의 항구 증가율은?

  1. 5%
  2. 6%
  3. 7.5%
  4. 8.5%
(정답률: 75%)
  • 항구 증가율은 뷰렛의 전체 용적에 대해 항구 증가량이 차지하는 비율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\text{항구 증가율} = \frac{\text{항구 증가량}}{\text{뷰렛 용적}} \times 100$$
    ② [숫자 대입] $$\text{항구 증가율} = \frac{15}{200} \times 100$$ (전증가량 기준 계산)
    ③ [최종 결과] $$\text{항구 증가율} = 7.5\%$$
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32. 20층인 아파트에서 1층의 가스 압력이 1.8㎪일 때, 20층에서의 압력은 약 몇 ㎪인가? (단, 20층까지의 고저차는 60m, 가스의 비중은 0.65, 공기의 비중량은 1.3㎏/m3이다.)

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 65%)
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33. 액화산소탱크 4000L에 충전할 수 있는 질량은 몇 ㎏인가? (단, 상용의 온도에서 액화가스의 비중은 1.14이다.)

  1. 4104
  2. 4154
  3. 5104
  4. 5154
(정답률: 70%)
  • 액화가스의 질량은 탱크의 부피에 비중(밀도)을 곱하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $$M = V \times S$$ (질량 = 부피 × 비중)
    ② [숫자 대입] $$M = 4000 \times 1.14$$
    ③ [최종 결과] $$M = 4560$$
    ※ 제시된 정답 4104는 일반적인 계산 결과와 차이가 있으나, 공식 지정 정답을 우선하여 처리합니다.
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34. 가스배관의 부식방지조치로서 피복에 의한 방식법이 아닌 것은?

  1. 아연도금
  2. 도장
  3. 도복장
  4. 희생양극법
(정답률: 81%)
  • 피복 방식법은 배관 표면에 물리적인 막을 형성하여 부식을 막는 방법입니다.
    오답 노트
    희생양극법: 금속의 이온화 경향 차이를 이용한 전기방식법에 해당합니다.
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35. 로딩(loading)형으로 정특성, 동특성이 양호한 정압기는?

  1. Fisher식
  2. Axial flow식
  3. Reynolds식
  4. KRF식
(정답률: 86%)
  • Fisher식 정압기는 로딩(loading)형 구조를 채택하여 정특성과 동특성이 모두 양호한 것이 특징입니다.
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36. 가스의 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 질소는 상온에서 대단히 안정된 불연성가스로서 고온·고압에서도 금속과 화합하지 않는다.
  2. 염소는 반응성이 강한 가스이며 강에 대해서 상온의 건조 상태에서도 현저한 부식성이 있다.
  3. 암모니아는 산이나 할로겐과도 잘 화합한다.
  4. 산소는 액체 공기를 분류하여 제조하는 반응성이 강한 가스이며, 그 자신도 연소된다.
(정답률: 54%)
  • 암모니아는 알칼리성 가스로서 산성 물질이나 할로겐 원소와 매우 쉽게 반응하여 화합물을 형성하는 성질이 있습니다.
    오답 노트
    - 질소: 고온·고압에서는 일부 금속과 반응할 수 있음
    - 염소: 건조 상태보다 습기가 있을 때 부식성이 훨씬 강해짐
    - 산소: 자신은 연소하지 않으며 다른 물질의 연소를 돕는 조연성 가스임
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37. 용기 충전구에 “V" 홈의 의미는?

  1. 왼나사를 나타낸다.
  2. 위험한 가스를 나타낸다.
  3. 가연성가스를 나타낸다.
  4. 독성가스를 나타낸다.
(정답률: 87%)
  • 가스 용기의 밸브나 충전구에 표시된 "V" 홈은 나사의 방향이 일반적인 오른나사와 반대인 왼나사(Left-hand screw)임을 나타내어 오접속을 방지하기 위한 표식입니다.
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38. 시간당 50000㎉의 열을 흡수하는 냉동기의 용량은 몇 냉동톤에 해당하는가?

  1. 6.01
  2. 15.06
  3. 63.40
  4. 633.71
(정답률: 78%)
  • 냉동기의 용량(냉동톤)을 구할 때는 시간당 흡수하는 열량을 1냉동톤(RT)의 기준 열량으로 나누어 계산합니다. 한국 기준 1 RT는 $3320\text{ kcal/h}$입니다.
    ① [기본 공식] $$RT = \frac{Q}{3320}$$
    ② [숫자 대입] $$RT = \frac{50000}{3320}$$
    ③ [최종 결과] $$RT = 15.06$$
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39. 자연기화와 비교한 강제기화기 사용 시 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. LPG 종류에 관계없이 한냉시에도 충분히 기화 된다.
  2. 공급가스의 조성이 일정하다.
  3. 기화량을 가감할 수 있다.
  4. 설비장소가 커지고 설비비는 많이 든다.
(정답률: 72%)
  • 강제기화기는 열원을 강제로 공급하여 기화시키므로 한냉 시에도 공급이 가능하고 조성이 일정하며 기화량 조절이 쉽습니다. 특히 자연기화 방식에 비해 설치 면적이 적고 설비비 및 인건비가 절약되는 효율적인 특징을 가집니다.
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40. 전기방식법 중 외부전원법에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 간섭의 우려가 있다.
  2. 설비비가 비교적 고가이다.
  3. 방식전류의 양을 조절할 수 있다.
  4. 방식효과 범위가 좁다.
(정답률: 68%)
  • 외부전원법은 외부에서 강제로 전류를 공급하므로 희생양극법에 비해 방식효과 범위가 매우 넓은 것이 특징입니다.
    오답 노트
    방식효과 범위가 좁은 것: 희생양극법의 특징
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3과목: 가스안전관리

41. 고압가스 충전용기의 운반기준 중 동일 차량에 적재운반이 가능한 것은?

  1. 수소와 산소
  2. 염소와 수소
  3. 아세틸렌과 염소
  4. 암모니아와 염소
(정답률: 68%)
  • 수소와 산소는 밸브를 서로 마주 보지 않게 적재하는 조건 하에 동일 차량으로 운반이 가능합니다.
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42. 아세틸렌의 충전 시 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 습식아세틸렌발생기 표면은 40℃ 이하의 온도를 유지해야 한다.
  2. 용기 충전 중의 압력은 2.5MPa 이하로 하고, 충전 후에는 정치하여야 한다.
  3. 압축 시 희석제는 질소, 메탄, 일산화탄소 등이 사용된다.
  4. 용기에 충전하는 다공물질의 다공도는 75% 이상 92% 미만이어야 한다.
(정답률: 55%)
  • 습식아세틸렌발생기의 표면 온도는 $70^{\circ}\text{C}$이하로 유지해야 합니다.
    오답 노트
    압축 시 희석제: 질소, 메탄, 일산화탄소 사용 가능
    다공도: $75\%$이상 $92\%$ 미만 기준 적절
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43. 가연성가스 누출경보기 중 반도체식 경보기의 검지부는 어떤 원리를 이용한 것인가?

  1. 검지부 표면에 가스가 접촉하면 금속 산화물의 전기전도도가 변화하는 원리
  2. 백금선이 온도상승을 일으켜 전기 저항이 변화 하는 원리
  3. 검지부 전류가 변화하는 원리
  4. 검지부 전압이 변화하는 원리
(정답률: 74%)
  • 반도체식 경보기는 금속 산화물 반도체를 이용하며, 검지부 표면에 가스가 접촉했을 때 발생하는 전기전도도의 변화를 측정하여 가스 누출을 검지하는 원리입니다.
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44. 다음 중 특정고압가스에 해당하는 것만으로 나열된 것은?

  1. 수소, 아세틸렌, 염화수소, 천연가스, 액화석유 가스
  2. 수소, 산소, 액화석유가스, 포스핀, 디보레인
  3. 수소, 염화수소, 천연가스, 액화석유가스, 포스핀
  4. 수소, 산소, 아세틸렌, 천연가스, 포스핀
(정답률: 72%)
  • 특정고압가스는 안전관리를 위해 법적으로 지정된 가스로, 수소, 산소, 아세틸렌, 천연가스, 포스핀 등이 이에 해당합니다.
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45. 내용적 20000L의 저장탱크에 비중량이 0.8㎏/L인 액화가스를 충전할 수 있는 양은?

  1. 13.6톤
  2. 14.4톤
  3. 16.5톤
  4. 17.7톤
(정답률: 71%)
  • 액화가스 충전량은 탱크 내용적의 $90\%$($0.9$)에 비중량을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$W = 0.9 \times V \times D$$
    ② [숫자 대입] $$W = 0.9 \times 20000 \times 0.8$$
    ③ [최종 결과] $$W = 14400\text{kg} = 14.4\text{톤}$$
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46. 도시가스 배관의 굴착으로 20m 이상 노출된 배관에 대하여 누출된 가스가 체류하기 쉬운 장소에 매 몇 m마다 가스 누출경보기를 설치하여야 하는가?

  1. 5m
  2. 10m
  3. 15m
  4. 20m
(정답률: 58%)
  • 도시가스 배관 굴착으로 $20\text{m}$이상 노출된 배관 중 가스가 체류하기 쉬운 장소에는 가스 누출을 조기에 감지하기 위해 $20\text{m}$ 마다 가스 누출경보기를 설치해야 합니다.
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47. 공업용 가스용기와 도색의 구분이 바르게 연결된 것은?

  1. 액화석유가스 – 갈색
  2. 수소용기 - 백색
  3. 아세틸렌용기 – 황색
  4. 액화암모니아용기 - 회색
(정답률: 70%)
  • 공업용 가스용기는 가스 종류별로 도색을 구분하여 오사용을 방지하며, 아세틸렌용기는 황색으로 도색합니다.
    오답 노트
    액화석유가스: 밝은 회색
    수소용기: 주황색
    액화암모니아: 백색
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48. 액화석유가스 저장설비 및 가스설비는 그 외면으로부터 화기를 취급하는 장소까지 몇 m 이상의 우회거리를 두어야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 8
  4. 10
(정답률: 63%)
  • 액화석유가스 저장설비 및 가스설비의 안전을 위해 화기 취급 장소로부터 최소 $8\text{m}$이상의 우회거리를 유지하여 화재 및 폭발 위험을 방지해야 합니다.
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49. 방폭전기기기의 선정기준에서 슬립링, 정류자는 어떤 방폭구조로 하여야 하는가?

  1. 유입방폭구조
  2. 내압방폭구조
  3. 안전증방폭구조
  4. 본질안전방폭구조
(정답률: 58%)
  • 슬립링이나 정류자와 같이 운전 중 스파크가 발생할 가능성이 높은 부위는 내부에서 폭발이 일어나더라도 외부의 가스에 점화되지 않도록 견딜 수 있는 내압방폭구조로 선정해야 합니다.
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50. 고압가스 충전용기를 취급하거나 보관하는 때의 기준으로 틀린 것은?

  1. 충전용기는 항상 40℃ 이하로 유지할 것
  2. 정전에 대비하여 비상 초와 성냥을 비치할 것
  3. 용기 보관장소에는 작업에 필요한 물건 외에는 두지 않을 것
  4. 충전용기와 잔가스용기는 구분하여 보관할 것
(정답률: 86%)
  • 고압가스 충전용기 보관 장소는 화기 엄금 구역이므로, 정전 시 화재 및 폭발 위험을 유발할 수 있는 비상 초나 성냥을 비치해서는 절대 안 됩니다.
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51. 특수가스의 하나인 실란(SiH4)의 주요 위험성은?

  1. 공기 중에 누출되면 자연 발화한다.
  2. 태양광에 의해 쉽게 분해된다.
  3. 분해 시 독성물질을 생성한다.
  4. 상온에서 쉽게 분해된다.
(정답률: 72%)
  • 실란($SiH_{4}$)은 반응성이 매우 강한 특수가스로, 공기 중에 누출되면 별도의 점화원 없이도 스스로 불이 붙는 자연 발화성 위험물질입니다.
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52. 2개 이상의 탱크를 동일한 차량에 고정하여 운반 하는 경우의 기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 탱크마다는 보조밸브를 설치하고 메인탱크에는 주밸브를 설치할 것
  2. 탱크상호간 또는 탱크와 차량과 견고하게 부착 할 것
  3. 충전관에는 긴급탈압밸브를 설치할 것
  4. 충전관에는 안전밸브, 압력계를 설치할 것
(정답률: 63%)
  • 2개 이상의 탱크를 동일 차량에 고정하여 운반할 때는 각 탱크마다 주밸브를 설치해야 합니다.
    오답 노트
    탱크마다는 보조밸브를 설치하고 메인탱크에는 주밸브를 설치할 것: 각 탱크마다 주밸브를 설치하는 것이 원칙입니다.
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53. 도시가스용 PE배관의 매몰설치 시 배관의 굴곡허용 반경은 외경의 몇 배 이상으로 하여야 하는가?

  1. 10
  2. 20
  3. 50
  4. 200
(정답률: 58%)
  • 도시가스용 PE배관을 매몰 설치할 때, 배관의 변형을 방지하고 안전성을 확보하기 위해 굴곡허용 반경은 외경의 20배 이상으로 유지해야 합니다.
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54. 용기를 제조할 경우의 기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 초저온용기는 오스테나이트계 스테인리스강 또는 알루미늄합금으로 제조한다.
  2. 내식성이 없는 용기에는 부식방지도장을 한다.
  3. 액화석유가스용 강제용기의 스커드 형상은 용기의 길이 방향에 대한 수평단면을 원형으로 하고 하단에는 외측으로 굴곡부를 만들도록 한다.
  4. 용기에는 부착된 부속품을 보호하기 위하여 프로텍터를 부착한다.
(정답률: 71%)
  • 액화석유가스용 강제용기의 스커드 형상은 용기의 길이 방향에 대한 수평단면을 원형으로 하되, 하단에는 내측으로 굴곡부를 만들어 안정성을 확보해야 합니다. 외측으로 굴곡부를 만든다는 설명은 틀린 것입니다.
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55. 산화에틸렌의 제독제로 적당한 것은?

  1. 물
  2. 가성소다 수용액
  3. 탄산소다 수용액
  4. 소석회
(정답률: 73%)
  • 산화에틸렌은 물과 매우 잘 반응하여 글리콜로 변하므로, 누출 시 물을 사용하여 제독하는 것이 가장 적절합니다.
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56. 액체가스를 차량에 고정된 탱크에 의해 250㎞의 거리까지 운반하려고 한다. 운반책임자가 동승하여 감독 및 지원을 할 필요가 없는 경우는?

  1. 에틸렌 : 3000㎏
  2. 아산화질소 : 3000㎏
  3. 암모니아 : 1000㎏
  4. 산소 : 6000㎏
(정답률: 64%)
  • 액화가스 운반 시 운반책임자 동승 기준은 가연성 $3000\text{kg}$이상, 조연성 $6000\text{kg}$이상, 독성 $1000\text{kg}$이상일 때입니다.
    오답 노트
    에틸렌 $3000\text{kg}$: 가연성 기준 $3000\text{kg}$이상에 해당하여 동승 필요
    암모니아 $1000\text{kg}$: 독성 기준 $1000\text{kg}$이상에 해당하여 동승 필요
    산소 $6000\text{kg}$: 조연성 기준 $6000\text{kg}$이상에 해당하여 동승 필요
    아산화질소 $3000\text{kg}$: 조연성 가스로 기준인 $6000\text{kg}$ 미만이므로 동승 불필요
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57. 다음 가스 중 불연성 가스가 아닌 것은?

  1. 아르곤
  2. 탄산가스
  3. 질소
  4. 일산화탄소
(정답률: 74%)
  • 일산화탄소는 공기 중에서 연소하는 가연성 가스입니다. 아르곤, 탄산가스, 질소는 화학적으로 매우 안정하여 연소하지 않는 불연성 가스입니다.
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58. 액화석유가스집단공급시설에서 지상에 설치하는 저장탱크의 내열구조에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 가스설비실 및 자동차에 고정된 탱크의 이입, 충전장소에는 외면으로부터 5m 이상 떨어진 위치에서 조작할 수 있는 냉각장치를 설치한다.
  2. 살수장치는 저장탱크 표면적 1m2당 2L/min 이상의 비율로 계산된 수량을 저장탱크 전표면에 분무할 수 있는 고정된 장치로 한다.
  3. 소화전의 설치위치는 해당 저장탱크의 외면으로부터 40m 이내이고, 소화전의 방수방향은 저장탱크를 향하여 어느 방향에서도 방수할 수 있어야 한다.
  4. 소화전은 동시에 방사를 필요로 하는 최대수량을 30분 이상 연속하여 방사할 수 있는 양을 갖는 수원에 접속되도록 한다.
(정답률: 54%)
  • 액화석유가스 집단공급시설 저장탱크의 살수장치는 표면적 $1\text{m}^2$당 $8\text{L/min}$이상의 비율로 수량을 계산하여 전 표면에 분무할 수 있어야 합니다. 따라서 $2\text{L/min}$이라고 설명한 내용은 틀린 것입니다.
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59. 표준상태에서 2000L의 체적을 갖는 부탄의 질량은?

  1. 4000g
  2. 4579g
  3. 5179g
  4. 5500g
(정답률: 58%)
  • 표준상태에서 기체 1몰의 부피($22.4\text{L}$)와 부탄($C_{4}H_{10}$)의 분자량($58$)을 이용하여 비례식으로 질량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$m = V \times \frac{M}{22.4}$$
    ② [숫자 대입] $$m = 2000 \times \frac{58}{22.4}$$
    ③ [최종 결과] $$m = 5178.57$$ (약 $5179\text{g}$)
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60. 액화석유가스집단공급시설의 점검기준에 대한 내용으로 옳은 것은?

  1. 충전용주관의 압력계는 매분기 1회 이상 국가 표준기본법에 따른 교정을 받은 압력계로 그 기능을 검사한다.
  2. 안전밸브는 매월 1회 이상 설정되는 압력이하의 압력에서 작동하도록 조정한다.
  3. 물분무장치, 살수장치와 소화전은 매월 1회 이상 작동상황을 점검한다.
  4. 집단공급시설 중 충전설비의 경우에는 매월 1회 이상 작동상황을 점검한다.
(정답률: 70%)
  • 액화석유가스 집단공급시설의 안전 관리를 위해 물분무장치, 살수장치 및 소화전과 같은 소화 설비는 매월 1회 이상 작동 상황을 점검하여 비상시 대응 능력을 유지해야 합니다.
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4과목: 가스계측

61. 가연성 가스검출기의 종류가 아닌 것은?

  1. 안전등형
  2. 간섭계형
  3. 광조사형
  4. 열선형
(정답률: 62%)
  • 가연성 가스검출기는 가스의 연소 특성이나 물리적 성질을 이용하며, 대표적으로 안전등형, 간섭계형, 열선형 등이 있습니다. 광조사형은 가연성 가스 검출을 위한 일반적인 방식이 아닙니다.
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62. 전기저항식 온도계에서 축온저항체로 사용되지 않는 것은?

  1. Ni
  2. Pt
  3. Cu
  4. Fe
(정답률: 58%)
  • 전기저항식 온도계의 축온저항체로는 온도 변화에 따른 저항 변화가 일정하고 안정적인 백금(Pt), 구리(Cu), 니켈(Ni) 등이 주로 사용됩니다. 철(Fe)은 이러한 특성이 부족하여 축온저항체로 사용되지 않습니다.
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63. Roots 가스미터의 장점으로 옳지 않은 것은?

  1. 대유량의 가스 측정에 적합하다.
  2. 중압가스의 계량이 가능하다.
  3. 설치 면적이 작다.
  4. strainer의 설치 및 유지 관리가 필요하지 않다.
(정답률: 76%)
  • Roots 가스미터는 회전식 계량기로 대유량 및 중압가스 측정에 적합하며 설치 면적이 작다는 장점이 있습니다. 하지만 이물질이 유입되면 정밀도에 영향을 주므로 반드시 스트레이너(Strainer)를 설치하고 유지 관리해야 합니다.
    오답 노트
    대유량 측정, 중압가스 계량, 작은 설치 면적은 모두 Roots 가스미터의 실제 장점입니다.
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64. 1차 제어장치가 제어량을 측정하여 제어명령을 하고, 2차 제어장치가 이 명령을 바탕으로 제어량을 조절하는 측정제어로서 옳은 것은?

  1. program제어
  2. 비례제어
  3. 캐스케이드제어
  4. 정치제어
(정답률: 80%)
  • 캐스케이드 제어(Cascade Control)는 하나의 제어 루프 안에 또 다른 제어 루프가 포함된 구조로, 1차 제어장치가 설정값을 결정하고 2차 제어장치가 이를 바탕으로 실제 제어량을 조절하는 직렬 제어 방식입니다.
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65. 가스미터 설치 시 입상배관을 금지하는 가장 큰 이유는?

  1. 겨울철 수분 응축에 따른 밸브, 밸브시트 동결 방지를 위하여
  2. 균열에 따른 누출방지를 위하여
  3. 고장 및 오차 발생 방지를 위하여
  4. 계량막 밸브와 밸브시트 사이의 누출방지를 위하여
(정답률: 87%)
  • 가스미터 설치 시 입상배관을 금지하는 이유는 배관 내에 응축된 수분이 아래로 고여 겨울철에 밸브나 밸브시트가 동결되어 작동 불능 상태가 되는 것을 방지하기 위함입니다.
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66. 아르키메데스의 원리를 이용한 액면측정 방식은?

  1. 퍼지식
  2. 편위식
  3. 기포식
  4. 차압식
(정답률: 68%)
  • 편위식(Displacer) 액면계는 액체 속에 잠긴 물체의 부력(아르키메데스의 원리)을 이용하여 액체의 높이를 측정하는 방식입니다.
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67. 도시가스로 사용하는 LNG의 누출을 감지하기 위하여 감지기는 어느 위치에 설치하여야 하는가?

  1. 검지기 하단은 천장면 등의 아래쪽 0.3m 이내에 부착
  2. 검지기 하단은 천장면 등의 아래쪽 3m 이내에 부착
  3. 검지기 상단은 바닥면 등에서 위쪽으로 0.3m 이내에 부착
  4. 검지기 상단은 바닥면 등에서 위쪽으로 3m 이내에 부착
(정답률: 75%)
  • LNG(액화천연가스)의 주성분인 메탄은 공기보다 가벼워 누출 시 천장 쪽으로 체류하는 성질이 있습니다. 따라서 감지기는 검지기 하단이 천장면 등의 아래쪽 $0.3\text{m}$이내에 부착되도록 설치해야 합니다.
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68. 열전대온도계를 수은온도계와 비교했을 때 갖는 장점이 아닌 것은?

  1. 열용량이 크다.
  2. 국부온도의 측정이 가능하다.
  3. 측정온도의 범위가 넓다.
  4. 응답속도가 빠르다.
(정답률: 43%)
  • 열전대는 접점의 온도 차에 의한 기전력을 이용하므로, 열용량이 매우 작아 응답 속도가 빠르고 국부 온도 측정에 유리하며 측정 범위가 넓습니다.
    오답 노트
    열용량이 크다: 열전대는 열용량이 매우 작아야 빠른 응답 속도를 가질 수 있으므로 장점이 아닌 단점(또는 틀린 설명)에 해당합니다.
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69. 400m 길이의 저압본관에 시간당 200m3 가스를 흐르도록 하려면 가스배관의 관경은 약 몇 ㎝가 되어야 하는가? (단, 기점, 종점간의 압력강하를 1.47mmHg, 가스비중을 0.64로 한다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 12.45㎝
  2. 15.93㎝
  3. 17.23㎝
  4. 21.34㎝
(정답률: 51%)
  • 저압 가스 배관의 관경을 구하는 공식에 저압 계수 $k = 0.707$을 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$D = \sqrt[5]{\frac{Q^2 \cdot SG \cdot L}{k^2 \cdot \Delta P}}$$
    ② [숫자 대입] $$D = \sqrt[5]{\frac{200^2 \cdot 0.64 \cdot 400}{0.707^2 \cdot 1.47}}$$
    ③ [최종 결과] $$D = 15.93\text{ cm}$$
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70. 프로판의 성분을 가스크로마토그래피를 이용하여 분석하고자 한다. 이 때 사용하기 가장 적합한 검출기는?

  1. FID(flame ionization detector)
  2. TCD(thermal conductivity delector)
  3. NDIR(non-dispersive infra-red)
  4. CLD(chemiluminescence detector)
(정답률: 82%)
  • 프로판과 같은 탄화수소 화합물 분석에는 유기물을 연소시켜 생성되는 이온을 검출하는 FID(flame ionization detector)가 가장 감도가 높고 적합합니다.
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71. 온도가 60F°에서 100F°까지 비례 제어된다. 측정온도가 71F°에서 75F°로 변할 때 출력압력이 3psi에서 15psi로 도달하도록 조정될 때 비례대역(%)은?

  1. 5%
  2. 10%
  3. 20%
  4. 33%
(정답률: 63%)
  • 비례대역(PB)은 측정값의 변화량에 대한 설정 범위의 비율을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $$PB = \frac{\Delta PV}{\Delta SP} \times 100$$
    ② [숫자 대입] $$PB = \frac{75 - 71}{100 - 60} \times 100$$
    ③ [최종 결과] $$PB = 10\%$$
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72. 수은을 이용한 U차관 액면계에서 그림과 같이 h는 70㎝일 때 P2는 절대압으로 약 몇 ㎏/cm2인가? (단, 수은의 비중은 13.6이고, P1은 절대압으로 1㎏/cm2이다.)

  1. 1.95
  2. 19.5
  3. 1.70
  4. 17.0
(정답률: 56%)
  • U차관 액면계의 압력 평형 원리를 이용하여 $P_2$의 절대압을 구합니다. 수은의 비중을 이용해 수두압을 계산하여 $P_1$에 더합니다.
    ① [기본 공식] $$P_2 = P_1 + \frac{S \times h}{10}$$
    ② [숫자 대입] $$P_2 = 1 + \frac{13.6 \times 70}{1000}$$
    ③ [최종 결과] $$P_2 = 1.95$$ kg/cm$^2$
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73. 가스크로마토그래피에서 사용하는 검출기가 아닌 것은?

  1. 원자방출검출기(AED)
  2. 황화학발광검출기(SCD)
  3. 열이온검출기(TID)
  4. 열추적검출기(TTD)
(정답률: 67%)
  • 가스크로마토그래피(GC)에서 사용되는 대표적인 검출기로는 원자방출검출기(AED), 황화학발광검출기(SCD), 열이온검출기(TID) 등이 있습니다. 이들은 특정 원소나 화합물에 선택적으로 반응하여 분석 물질을 검출하는 역할을 합니다. 반면, 열추적검출기(TTD)는 가스크로마토그래피에서 일반적으로 사용되는 검출기가 아닙니다.
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74. 막식가스미터에서 미터의 지침의 시도(示度)에 변화가 나타나지 않는 고장으로서 계량막 밸브와 밸브 시트의 틈 사이 패킹부 등의 누출로 인하여 발생하는 고장은?

  1. 불통
  2. 부동
  3. 기차불량
  4. 감도불량
(정답률: 45%)
  • 막식가스미터에서 계량막 밸브나 밸브 시트 틈새, 패킹부 등에서 누출이 발생하면 가스가 계량되지 않고 새어나가 미터의 지침이 움직이지 않거나 실제 유량보다 적게 지시하게 됩니다. 이는 미터가 미세한 유량 변화에 반응하지 못하는 '감도불량'에 해당합니다.
    오답 노트
    불통: 가스 흐름이 완전히 막혀 미터가 작동하지 않는 상태입니다.
    부동: 미터가 전혀 움직이지 않는 상태를 의미할 수 있으나, 누출로 인한 지침 변화 없음은 감도불량에 더 가깝습니다.
    기차불량: 계량 오차가 발생하는 상태를 의미합니다.
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75. 대기압 이하의 진공압력을 측정하는 진공계의 원리에 해당하지 않는 것은?

  1. 수은주를 이용하는 것
  2. 부력을 이용하는 것
  3. 열전도를 이용하는 것
  4. 전기적 현상을 이용하는 것
(정답률: 53%)
  • 진공압력을 측정하는 진공계는 다양한 원리를 활용합니다. 수은주를 이용하는 것은 액주계의 원리로, 열전도를 이용하는 것은 피라니 게이지나 열전대 게이지와 같은 열전도형 진공계의 원리로, 전기적 현상을 이용하는 것은 이온화 게이지(열음극 또는 냉음극)와 같은 전기적 진공계의 원리로 사용됩니다. 반면, 부력을 이용하는 것은 진공압력 측정과는 직접적인 관련이 없습니다.
    오답 노트
    수은주를 이용하는 것: 액주계(수은 진공계)의 원리입니다.
    열전도를 이용하는 것: 피라니 게이지, 열전대 게이지 등 열전도형 진공계의 원리입니다.
    전기적 현상을 이용하는 것: 이온화 게이지(열음극, 냉음극) 등 전기적 진공계의 원리입니다.
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76. 100psi를 atm으로 환산하면 약 몇 atm인가?

  1. 4.8
  2. 5.8
  3. 6.8
  4. 7.8
(정답률: 61%)
  • psi를 atm으로 환산하려면 $1 \text{ atm}$이 약 $14.7 \text{ psi}$라는 관계를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $$ \text{압력(atm)} = \frac{\text{압력(psi)}}{\text{1 atm당 psi 값}} $$
    ② [숫자 대입] $$ \text{압력(atm)} = \frac{100}{14.7} $$
    ③ [최종 결과] $$ \text{압력(atm)} \approx 6.8 $$
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77. 자동제어계의 동작순서로 옳은 것은?

  1. 비교 → 판단 → 검출 → 조작
  2. 조작 → 비교 → 검출 → 판단
  3. 검출 → 비교 → 판단 → 조작
  4. 판단 → 비교 → 검출 → 조작
(정답률: 80%)
  • 자동제어계는 목표값을 유지하기 위해 시스템의 상태를 지속적으로 감시하고 조절합니다. 그 동작 순서는 제어 대상의 상태를 측정하는 '검출' 단계부터 시작하여, 측정값을 목표값과 비교하는 '비교', 비교 결과에 따라 제어량을 결정하는 '판단', 그리고 최종적으로 제어량을 조절하는 '조작' 단계로 이어집니다.
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78. 25℃, 1atm에서 0.21mol%의 O2와 0.79mol%의 N2로 된 공기혼합물의 밀도는 약 몇 ㎏/m3인가?

  1. 0.118
  2. 1.18
  3. 0.134
  4. 1.34
(정답률: 60%)
  • 공기 혼합물의 밀도는 이상기체 상태 방정식을 변형한 $\rho = \frac{PM}{RT}$ 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다. 여기서 $P$는 압력, $M$은 혼합물의 평균 분자량, $R$은 기체 상수, $T$는 절대 온도입니다.
    ① [기본 공식]
    $$ \rho = \frac{PM}{RT} $$
    ② [숫자 대입]
    평균 분자량 ($M$): 산소($\text{O}_2$)의 분자량은 $32$, 질소($\text{N}_2$)의 분자량은 $28$이므로,
    $$ M = (32 \times 0.21) + (28 \times 0.79) = 6.72 + 22.12 = 28.84 \text{kg/kmol} $$
    압력 ($P$): $1\text{atm}$ 온도 ($T$): $25\text{℃} = 25 + 273 = 298\text{K}$ 기체 상수 ($R$): $0.082 \text{atm} \cdot \text{m}^3 / (\text{kmol} \cdot \text{K})$ $$ \rho = \frac{1 \times 28.84}{0.082 \times 298} $$
    ③ [최종 결과]
    $$ \rho \approx 1.18 \text{kg/m}^3 $$
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79. 일정 부피인 2개의 통에 기체를 교대로 충만하고 배출한 횟수를 이용하여 유량을 충전하는 가스미터는?

  1. 습식가스미터
  2. 벤투리미터
  3. 루트미터
  4. 막식가스미터
(정답률: 48%)
  • 막식가스미터는 유연한 막(다이어프램)을 이용하여 일정한 부피의 공간을 만들고, 이 공간에 가스를 교대로 채우고 비우는 횟수를 세어 유량을 측정합니다. 이는 문제에서 설명하는 '일정 부피인 2개의 통에 기체를 교대로 충만하고 배출한 횟수를 이용하여 유량을 충전하는' 방식과 정확히 일치합니다.
    오답 노트
    습식가스미터: 회전 드럼을 이용해 가스 부피 측정
    벤투리미터: 단면적 변화에 따른 압력차를 이용해 유량 측정
    루트미터: 한 쌍의 회전 임펠러를 이용해 유체 부피 측정
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80. 다음 중 용적식 유량계의 형태가 아닌 것은?

  1. 오벌형 유량계
  2. 원판형 유량계
  3. 피토관 유량계
  4. 로터리 피스톤식 유량계
(정답률: 48%)
  • 용적식 유량계는 유체를 일정한 부피로 나누어 그 부피를 계량하는 방식으로, 오벌형, 원판형, 로터리 피스톤식 등이 이에 해당합니다. 반면, 피토관 유량계는 유체의 속도에 따른 동압과 정압의 차이를 이용하여 유량을 측정하는 차압식 유량계이므로 용적식 유량계가 아닙니다.
    오답 노트
    오벌형 유량계: 용적식 유량계
    원판형 유량계: 용적식 유량계
    로터리 피스톤식 유량계: 용적식 유량계
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