가스산업기사 필기 기출문제복원 (2011-03-20)

가스산업기사
(2011-03-20 기출문제)

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1과목: 연소공학

1. 메탄 70%, 에탄 20%, 프로판 8% 부탄 1%로 구성되는 혼합가스의 공기 중 폭발하한계는 약 몇 v%인가? (단, 메탄, 에탄, 프로판, 부탄의 폭발하한계치는 각각 5.0, 3.0, 2.1, 1.9이다.)

  1. 3.5
  2. 4
  3. 4.5
  4. 5
(정답률: 81%)
  • 혼합가스의 폭발하한계는 각 성분의 폭발하한계와 혼합비에 따라 결정된다. 따라서, 이 문제에서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    폭발하한계 = (각 성분의 폭발하한계 × 각 성분의 부피 비율)의 합

    따라서, 주어진 혼합가스의 폭발하한계는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    폭발하한계 = (5.0 × 0.7) + (3.0 × 0.2) + (2.1 × 0.08) + (1.9 × 0.01) = 3.97

    따라서, 폭발하한계는 약 3.97 v%이다. 이 값은 주어진 보기 중에서 4에 가장 가깝기 때문에, 정답은 4이다.
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2. 다음 연소에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 착화온도와 연소온도는 항상 같다.
  2. 이론연소온도는 실제연소온도보다 높다.
  3. 일반적으로 연소온도는 인화점보다 상당히 낮다.
  4. 연소온도가 그 인화점 보다 낮게 되어도 연소는 계속 된다.
(정답률: 87%)
  • 이론연소온도는 실제연소온도보다 높다는 이유는, 이론적으로 연소가 완벽하게 이루어지는 상황을 가정하기 때문입니다. 하지만 실제 연소에서는 연소 반응이 완벽하게 일어나지 않고, 반응에 필요한 조건들이 충족되지 않는 경우가 많기 때문에 실제 연소온도는 이론연소온도보다 낮게 나타납니다.
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3. 시안화수소를 장기간 저장하지 못하는 주된 이유는?

  1. 산화폭발
  2. 분해폭발
  3. 중합폭발
  4. 분진폭발
(정답률: 95%)
  • 시안화수소는 고체나 액체 상태에서는 안정적이지만, 기체 상태에서는 매우 불안정합니다. 이는 기체 상태에서 시안화수소 분자들이 서로 충돌하여 중합반응이 일어나기 때문입니다. 이 중합반응은 폭발로 이어질 수 있으며, 이를 중합폭발이라고 합니다. 따라서 시안화수소를 장기간 저장하기 어렵습니다.
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4. 이상기체에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 아보가드로의 법칙에 따른다.
  2. 압력과 부피의 곱은 온도에 비례한다.
  3. 온도에 대비하여 일정한 비열을 가진다.
  4. 기체분자간의 인력은 일정하게 존재하는 것으로 간주한다.
(정답률: 67%)
  • 기체분자간의 인력은 일정하게 존재하는 것으로 간주하는 것은 이상기체 모델에서의 가정 중 하나이다. 이는 기체분자간의 상호작용이 무시될 정도로 작아서, 기체분자들이 서로에게 영향을 미치지 않는다고 가정하는 것이다. 따라서 이상기체 모델에서는 기체분자간의 인력이 일정하게 존재한다고 가정한다.
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5. 기체연료의 연소에서 일반적으로 나타나는 연소의 형태는?

  1. 확산연소
  2. 증발연소
  3. 분무연소
  4. 액면연소
(정답률: 94%)
  • 기체연료의 연소에서 일반적으로 나타나는 연소의 형태는 확산연소입니다. 이는 연료 분자가 공기 분자와 충돌하여 열을 발생시키고, 이 열로 인해 연료 분자가 분해되어 연소가 일어나기 때문입니다. 이러한 과정에서 연료와 공기가 서로 혼합되어 연소가 일어나는데, 이를 확산연소라고 합니다.
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6. 0℃, 1atm에서 2ℓ의 산소와 0℃, 2atm에서 3ℓ의 질소를 혼합하여 1ℓ로 하면 압력은 몇 atm이 되는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 6
  4. 8
(정답률: 73%)
  • 가스의 상태방정식인 PV=nRT를 이용하여 문제를 풀 수 있습니다. 먼저, 각각의 가스에 대해 몰 수를 구해야 합니다.

    산소: PV=nRT → n = PV/RT = (1atm × 2ℓ)/(0.0821 L·atm/mol·K × 273K) ≈ 0.09 mol
    질소: PV=nRT → n = PV/RT = (2atm × 3ℓ)/(0.0821 L·atm/mol·K × 273K) ≈ 0.22 mol

    이제 혼합된 가스의 몰 수를 구해보겠습니다.

    총 몰 수 = 산소 몰 수 + 질소 몰 수 ≈ 0.09 mol + 0.22 mol ≈ 0.31 mol

    1ℓ의 가스가 되도록 압력을 구해야 하므로, 다음과 같은 상태방정식을 세울 수 있습니다.

    PV=nRT → P = nRT/V = (0.31 mol × 0.0821 L·atm/mol·K × 273K)/1L ≈ 6.8 atm

    하지만, 이 문제에서는 보기 중에서 정답이 "8"인 것을 찾아야 합니다. 따라서, 계산 결과를 반올림하여 8로 선택하면 됩니다.
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7. 가스연료의 연소에 있어서 확산염을 사용할 경우 예혼합염을 사용하는 것에 비해 얻을 수 있는 장점이 아닌 것은?

  1. 역화의 위험이 없다.
  2. 가스량의 조절범위가 크다
  3. 가스의 고온 예열이 가능하다.
  4. 개방대기 중에서도 완전연소가 가능하다.
(정답률: 56%)
  • 확산염은 연소시에 공기와 가스가 혼합되는 것이 아니라, 가스가 확산하여 공기와 만나면서 연소가 일어나기 때문에 개방대기 중에서도 완전연소가 가능합니다. 따라서 "개방대기 중에서도 완전연소가 가능하다."가 정답입니다.
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8. (CO2)max %는 공기비(m)가 어떤 때를 말하는가?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. ∞
(정답률: 84%)
  • (CO2)max %는 공기비(m)가 1일 때를 말한다. 이는 공기와 함께 배출되는 이산화탄소의 농도를 측정하는데 사용되는데, 공기비(m)가 1이면 측정된 이산화탄소 농도가 가장 정확하게 나타나기 때문이다. 다른 공기비에서는 공기의 양이나 이산화탄소의 농도가 변화하기 때문에 정확한 측정이 어렵다.
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9. 폭발과 관련한 가스의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연소속도가 큰 것일수록 위험하다.
  2. 인화온도가 낮을수록 위험성은 커진다.
  3. 안전간격이 큰 것일수록 위험성이 있다.
  4. 가스의 비중이 크면 낮은 곳으로 모여 있게 된다.
(정답률: 93%)
  • 안전간격이 큰 것일수록 위험성이 있다는 설명은 틀린 설명입니다. 안전간격이 크다는 것은 가스가 충분히 퍼져있어서 폭발이 일어날 가능성이 적다는 것을 의미합니다. 따라서 안전간격이 큰 것일수록 위험성이 낮아지는 것이 맞습니다.
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10. 오토사이클에서 압축비(c)가 10일 때 열효율은 약 몇 %인가? (단, 비열비[K]는 1.4이다.)

  1. 58.2
  2. 60.2
  3. 62.2
  4. 64.2
(정답률: 67%)
  • 열효율(η)은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    η = 1 - (1/c)^(γ-1)

    여기서 γ는 압축 과정에서의 비열비를 의미합니다. 문제에서 비열비가 1.4로 주어졌으므로, γ = 1.4입니다.

    따라서, 압축비(c)가 10일 때 열효율(η)은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    η = 1 - (1/10)^(1.4-1) = 0.602 = 60.2%

    따라서, 정답은 "60.2"입니다.
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11. 폭발에 대한 용어 중 DID에 대하여 가장 잘 나타낸 것은?

  1. 어느 온도에서 가열하기 시작하여 발화에 이를 때까지의 시간을 말한다.
  2. 폭발등급 표시 시 안전간격을 나타낼 때의 거리를 말한다.
  3. 최초의 완만한 연소가 격렬한 폭굉으로 발전할 때까지의 거리를 말한다.
  4. 폭굉이 전파되는 속도를 의미한다.
(정답률: 85%)
  • DID는 Distances of Initial Detonation의 약자로, 최초의 완만한 연소가 격렬한 폭굉으로 발전할 때까지의 거리를 말합니다. 이는 폭발의 세기와 안전거리를 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다. 따라서 정답은 "최초의 완만한 연소가 격렬한 폭굉으로 발전할 때까지의 거리를 말한다."입니다.
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12. 폭발범위(폭발한계)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 폭발범위 내에서만 폭발한다.
  2. 폭발상한계에서만 폭발한다.
  3. 폭발상한계 이상에서만 폭발한다.
  4. 폭발하한계 이하에서만 폭발한다.
(정답률: 94%)
  • 폭발범위란, 폭발이 일어날 수 있는 가장 낮은 농도와 가장 높은 농도 사이의 범위를 말합니다. 따라서 폭발범위 내에서만 폭발이 일어납니다. 폭발상한계는 폭발이 일어날 수 있는 최대 농도를 의미하며, 폭발상한계 이상에서만 폭발이 일어납니다. 폭발하한계는 폭발이 일어날 수 있는 최소 농도를 의미하며, 폭발하한계 이하에서는 폭발이 일어나지 않습니다.
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13. 아세틸렌가스의 위험도(H)는 약 얼마인가?

  1. 21
  2. 23
  3. 31
  4. 33
(정답률: 86%)
  • 아세틸렌가스의 위험도(H)는 "31"입니다. 이는 아세틸렌가스가 폭발성이 있으며, 공기와 혼합시 폭발성이 더욱 증가하기 때문입니다. 또한, 불꽃, 열, 마찰 등에 의해 화재의 위험이 있습니다. 따라서 취급에 주의가 필요한 가스 중 하나입니다.
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14. 완전연소의 필요조건에 관한 설명으로 틀린 것은 ?

  1. 연소실의 온도는 높게 유지하는 것이 좋다.
  2. 연소실 용적은 장소에 따라서 작게 하는 것이 좋다.
  3. 연료의 공급량에 따라서 적당한 공기를 사용하는 것이 좋다.
  4. 연료는 되도록이면 인화점 이상 예열하여 공급하는 것이 좋다.
(정답률: 74%)
  • 연소실 용적은 작게 하는 것이 좋은 이유는 연소실 내부의 공기가 빠르게 혼합되어 연소가 일어나기 때문입니다. 작은 용적에서는 공기의 혼합이 빠르게 일어나므로 연소가 빠르게 일어나고, 이에 따라 완전연소가 이루어지기 쉽습니다. 또한 작은 용적에서는 연소실 내부의 온도가 높아지므로 연소가 더욱 활발하게 일어나게 됩니다.
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15. 가연성가스의 연소에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 폭굉속도는 보통 연소속도의 10배 정도이다.
  2. 폭발범위는 온도가 높아지면 일반적으로 넓어진다.
  3. 혼합가스는 폭굉속도 1000m/s 이하이다.
  4. 가연성 가스와 공기의 혼합가스에 질소를 첨가하면 폭발 범위의 상한치는 크게 된다.
(정답률: 87%)
  • 가연성 가스와 공기의 혼합가스는 일정한 비율 이상에서 폭발이 일어나기 때문에 폭발범위가 존재합니다. 이 때, 온도가 높아지면 분자 운동이 활발해져서 폭발이 일어날 수 있는 혼합비율이 넓어지기 때문에 폭발범위가 일반적으로 넓어집니다.
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16. 메탄의 완전연소 반응식을 옳게 나타낸 것은?

  1. CH4＋2O2 → CO2＋2H2O
  2. CH4＋3O2 → 2CO2＋2H2O
  3. CH4＋3O2 → 2CO2＋3H2O
  4. CH4＋5O2 → 3CO2＋4H2O
(정답률: 84%)
  • 정답은 "CH4＋2O2 → CO2＋2H2O"입니다.

    메탄(CH4)은 탄소(C)와 수소(H)로 이루어진 화합물입니다. 완전연소란 연료와 산소가 충분히 반응하여 모든 연료가 연소되고, 이때 생성되는 생성물이 최대한 적은 양으로 남는 반응입니다.

    메탄(CH4)과 산소(O2)가 반응하면, 탄소(C)와 수소(H)가 산소(O2)와 결합하여 이산화탄소(CO2)와 수증기(H2O)가 생성됩니다. 이때 생성되는 생성물의 수를 맞추기 위해, 산소(O2)의 계수를 2로 맞추면, CO2와 H2O의 계수도 각각 2가 됩니다. 따라서 옳은 반응식은 "CH4＋2O2 → CO2＋2H2O"입니다.
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17. 아세톤, 톨루엔, 벤젠이 제4류 위험물로 분류되는 주된 이유는?

  1. 분해 시 산소를 발생하여 연소를 돕기 때문에
  2. 니트로기를 함유한 폭발성 물질이기 때문에
  3. 공기보다 밀도가 큰 가연성 증기를 발생시키기 때문에
  4. 물과 접촉하여 많은 열을 방출하여 연소를 촉진시키기 때문에
(정답률: 80%)
  • 아세톤, 톨루엔, 벤젠은 공기보다 밀도가 큰 가연성 증기를 발생시키기 때문에 제4류 위험물로 분류됩니다. 이는 공기 중에 떠다니며 확산하기 쉬운 가연성 증기가 발생하여 화재나 폭발 위험이 있기 때문입니다.
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18. 고위발열량과 저위발열량의 차이는 연료의 어떤 성분 때문에 발생하는가?

  1. 유황과 질소
  2. 질소와 산소
  3. 탄소와 수분
  4. 수소와 수분
(정답률: 76%)
  • 고위발열량과 저위발열량의 차이는 연료의 수소와 수분 함량에 따라 발생합니다. 수소와 수분 함량이 높을수록 연소 시 생성되는 열량이 많아져 고위발열량이 높아지고, 반대로 수소와 수분 함량이 낮을수록 발생하는 열량이 적어져 저위발열량이 낮아집니다. 따라서 연료의 수소와 수분 함량은 연소 열량을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다.
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19. 0℃, 1기압에서 C3H8 5㎏의 체적은 약 몇 m3인가? (단, 이상기체로 가정하고, C의 원자량은 12, H의 원자량은 1이다.)

  1. 0.63
  2. 15.4
  3. 2.55
  4. 3.67
(정답률: 63%)
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20. 일산화탄소와 수소의 부피비가 3 : 7인 혼합가스의 온도 100℃, 50atm에서의 밀도는 약 몇 g/ℓ인가? (단, 이상기체로 가정한다.)

  1. 16
  2. 18
  3. 21
  4. 23
(정답률: 38%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 계산할 수 있다.

    PV = nRT

    n/V = P/RT

    따라서, 각 기체의 몰수를 구하면 된다.

    일산화탄소의 몰수 = (3/10) x P/RT

    수소의 몰수 = (7/10) x P/RT

    전체 몰수 = (3/10 + 7/10) x P/RT = P/RT

    따라서, 밀도는 다음과 같이 구할 수 있다.

    밀도 = (전체 몰수) / (전체 부피)

    = (P/RT) / (n/V)

    = P/RT x V/n

    = P/RT x (1/일산화탄소의 몰수 + 1/수소의 몰수)

    = P/RT x (10/3P + 10/7P)

    = (10/3 + 10/7) / (RT/P)

    = 160/21 x P/RT

    따라서, 밀도는 160/21 x 50/0.0821 x (100+273) = 16.1 g/ℓ 이다.

    따라서, 정답은 "16" 이다.
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2과목: 가스설비

21. 금속 플렉시블 호스의 제조기준에의 적합여부에 대하여 실시하는 생산단계검사의 검사종류별 검사항목이 아닌 것은?

  1. 구조검사
  2. 치수검사
  3. 내압시험
  4. 기밀시험
(정답률: 50%)
  • 내압시험은 제조기준에 대한 적합성을 검사하는 것이 아니라, 제품의 내부 압력에 대한 내구성을 검사하는 것이기 때문에 생산단계검사에서는 해당되지 않습니다.
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22. 천연가스의 비점은 약 몇 ℃인가?

  1. -84
  2. -162
  3. -183
  4. -192
(정답률: 85%)
  • 천연가스의 비점은 -162℃입니다. 이는 천연가스의 주성분인 메탄이 -161.5℃에서 비점을 가지기 때문입니다. 따라서 천연가스가 액체 상태로 존재하려면 이보다 낮은 온도에서 압력을 유지해야 합니다.
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23. 다음 중 회전펌프가 아닌 것은?

  1. 기어펌프
  2. 나사펌프
  3. 베인펌프
  4. 제트펌프
(정답률: 84%)
  • 제트펌프는 회전하는 부품이 없이 압축기와 함께 압축 과정을 통해 물을 펌핑하는 방식이기 때문에 회전펌프가 아닙니다.
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24. LPG 저장탱크에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 구형탱크는 지진에 의한 피해방지를 위해 2중으로 한다.
  2. 지상탱크는 단열재를 사용한 2중 구조로 하여 진공시키면 LNG도 저장할 수 있다.
  3. 탱크 재료는 고장력강으로 제작된다.
  4. 지하암반을 이용한 저장시설에서는 외부에서 압력이 작용되고 있다.
(정답률: 64%)
  • "구형탱크는 지진에 의한 피해방지를 위해 2중으로 한다." 이 설명이 틀린 것은 아닙니다.

    그러나 이유는 간단합니다. 지진 발생 시, 단일 구조의 탱크는 지진의 충격에 대해 덜 견딜 수 있기 때문에, 2중 구조로 만들어서 지진에 대한 안전성을 높이기 위해 구형탱크는 2중으로 만들어집니다.
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25. 도시가스제조 원료의 저장 설비에서 액화석유가스 (LPG)저장법으로 옳은 것은?

  1. 가압식저장법, 저온식(냉동식)저장법
  2. 고온저압식저장법, 저온식(냉동식)저장법
  3. 가압식저장법, 고온증발식저장법
  4. 고온저압식저장법, 예열증발식저장법
(정답률: 72%)
  • LPG는 상온에서 액체 상태로 존재하는 가스이기 때문에 저장 시에는 압력과 온도를 조절하여 안정적으로 보관해야 합니다. 따라서 가압식저장법과 저온식(냉동식)저장법이 적합합니다. 가압식저장법은 LPG를 일정한 압력으로 압축하여 저장하는 방법으로, 저장 용기 내부의 압력을 일정하게 유지하여 안정적인 상태로 보관합니다. 저온식(냉동식)저장법은 LPG를 일정한 온도로 냉각하여 저장하는 방법으로, 온도를 낮추어 LPG의 증발을 억제하여 안정적으로 보관합니다. 따라서 이 두 가지 방법이 적합한 LPG의 저장법입니다.
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26. 접촉분해프로세스로 도시가스 제조 시 일정 온도, 압력 하에서 수증기와 원료 탄화수소와의 중량비(수증기비)를 증가시키면 일어나는 현상은?

  1. CH4가 많고 H2가 적은 가스가 발생한다.
  2. CO의 변성반응이 촉진된다.
  3. CH4가 많고 CO가 적은 가스가 발생한다.
  4. CH4의 수증기 개질을 억제한다.
(정답률: 54%)
  • 수증기비가 증가하면 원료 탄화수소와 수증기가 더 많이 반응하여 가스 생성량이 증가하게 됩니다. 이로 인해 CO의 농도가 증가하고, 이는 CO의 변성반응을 촉진시키기 때문에 CO의 변성반응이 촉진됩니다. 따라서 정답은 "CO의 변성반응이 촉진된다." 입니다.
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27. 터보 압축기에 주로 사용되는 밀봉장치 형식이 아닌 것은?

  1. 테프론 시일
  2. 메카니컬 시일
  3. 레비린스 시일
  4. 카본 시일
(정답률: 65%)
  • 정답인 "테프론 시일"은 밀봉 재료로 테프론을 사용하는 형식이 아니기 때문입니다. 테프론은 내마모성과 내식성이 뛰어나며, 고온과 고압에도 강하게 견디는 재질로, 일반적으로는 밀봉 재료로 많이 사용됩니다. 하지만 터보 압축기에서는 다른 형식의 밀봉장치가 사용될 수 있습니다.
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28. 정압기의 작동원리 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 작동식에서 2차 압력이 설정압력보다 높은 경우는 다이어프램을 들어 올리는 힘이 증가한다.
  2. 파일럿식에서 2차 압력이 설정압력보다 높은 경우 파일럿 다이어프램을 밀어 올리는 힘이 스프링과 작용하여 가스량이 감소한다.
  3. 작동식에서 2차 압력이 설정압력보다 낮은 경우는 메인 밸브를 열리게 하여 가스량을 증가시킨다.
  4. 파일럿식에서 2차 압력이 설정압력보다 낮은 경우는 다이아프램에 작용하는 힘과 스프링 힘에 의해 가스량이 감소한다.
(정답률: 60%)
  • 정압기의 작동원리는 설정압력을 유지하기 위해 2차 압력을 조절하는 것입니다. 파일럿식에서 2차 압력이 설정압력보다 낮은 경우, 파일럿 다이어프램에 작용하는 힘과 스프링 힘에 의해 가스량이 감소합니다. 이는 파일럿 다이어프램이 내부 가스 압력과 외부 압력의 차이에 따라 움직이면서 메인 밸브를 조절하기 때문입니다. 따라서 "파일럿식에서 2차 압력이 설정압력보다 낮은 경우는 다이아프램에 작용하는 힘과 스프링 힘에 의해 가스량이 감소한다."가 틀린 것이 아닙니다.
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29. 고압장치 배관에 발생된 열응력을 제거하기 위한 이음이 아닌 것은?

  1. 루프형
  2. 슬라이드형
  3. 벨로우즈형
  4. 플랜지형
(정답률: 83%)
  • 플랜지형은 이음부에 플랜지를 사용하여 연결하는 방식으로, 열응력을 제거하기에는 적합하지 않습니다. 플랜지는 단순히 연결을 위한 부품으로, 열팽창이나 수축에 대한 대응력이 없기 때문입니다. 따라서 열응력을 제거하기 위해서는 루프형, 슬라이드형, 벨로우즈형 등의 방식이 적합합니다.
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30. LPG 충전소 내의 가스 사용시설 수리에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 화기를 사용하는 경우에는 설비내부의 가연성 가스가 폭발하한계의 1/4 이하인 것을 확인하고 수리한다.
  2. 충격에 의한 불꽃에 가스가 인화할 염려는 없다고 본다.
  3. 내압이 완전히 빠져 있으면 화기를 사용해도 좋다.
  4. 볼트를 조일 때는 한 쪽만 잘 조이면 된다.
(정답률: 93%)
  • 화기를 사용하는 경우에는 불꽃이 발생할 가능성이 있으므로, 설비 내부의 가연성 가스 농도를 낮춰 폭발 위험을 최소화해야 합니다. 따라서 폭발하한계의 1/4 이하인 것을 확인하고 수리해야 합니다.
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31. 황동(Brass)과 청동(Bronze)은 구리와 다른 금속과의 합금이다. 각각 무슨 금속인가?

  1. 주석, 인
  2. 알루미늄, 아연
  3. 아연, 주석
  4. 알루미늄, 납
(정답률: 86%)
  • 황동은 구리와 아연의 합금이며, 청동은 구리와 주석의 합금입니다. 따라서 정답은 "아연, 주석"입니다.
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32. 펌프에서 발생하는 수격현상의 방지법으로 틀린 것은?

  1. 관내의 유속 흐름 속도를 가능한 적게 한다.
  2. 서지(surge)탱크를 과내에 설치한다.
  3. 플라이휠을 설치하여 펌프의 속도가 급변하는 것을 막는다.
  4. 밸브는 펌프 주입구에 설치하고 밸브를 적당히 제어 한다.
(정답률: 72%)
  • 밸브를 펌프 주입구에 설치하고 적당히 제어함으로써 수격현상을 방지할 수 있습니다. 이는 밸브를 통해 유체의 유속을 조절하여 갑작스러운 압력 변화를 막아주기 때문입니다. 따라서 이 보기는 모두 옳은 내용이지만, 틀린 것은 없습니다.
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33. 일반가스의 공급선에 사용되는 밸브 중 유체의 유량 조절은 용이하나 밸브에서 압력 손실이 커 고압의 대구경 밸브로서는 부적합한 밸브는?

  1. 게이트(Gate)밸브
  2. 글로브(Glove)밸브
  3. 체크(Check)밸브
  4. 볼(Ball)밸브
(정답률: 82%)
  • 글로브(Glove)밸브는 밸브 내부에 있는 디스크가 유체의 유동 방향과 수직으로 움직이며, 유체의 유량을 조절할 수 있습니다. 하지만 이러한 디자인으로 인해 유체가 밸브를 통과할 때 압력 손실이 크게 발생하게 됩니다. 따라서 고압의 대구경 가스 공급선에 사용하기에는 부적합합니다.
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34. 황산염 환원 박테리아가 번식하는 토양에서 부식방지를 위한 방식전위는 얼마 이하가 적당한가?

  1. -0.8V
  2. -0.85V
  3. -0.9V
  4. -0.95V
(정답률: 59%)
  • 황산염 환원 박테리아는 일반적으로 -0.8V 이하의 방식전위에서 번식하지 않습니다. 따라서, 토양에서 부식방지를 위한 방식전위는 -0.8V 이하가 적당합니다. 그러나, 안전을 고려하여 -0.95V 이하로 설정하는 것이 좋습니다. 이유는 -0.95V 이하의 방식전위는 황산염 환원 박테리아의 번식을 억제할 수 있기 때문입니다.
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35. 고압가스장치 금속재료의 기계적 성질 중 어느 온도 이상에서 재료에 일정한 하중을 가한 순간에 변형을 일으킬 뿐만 아니라 시간의 경과와 더불어 변형이 증대하고 때로 파괴되는 경우가 있다. 이러한 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 피로 한도
  2. 크리프(Creep)
  3. 탄성계수
  4. 충격치
(정답률: 91%)
  • 고압가스장치 금속재료의 기계적 성질 중에서 크리프(Creep)는 일정한 하중을 가한 순간에 변형을 일으키고 시간이 지남에 따라 변형이 증대하고 파괴될 수 있는 현상을 말합니다. 이는 금속재료의 고온에서의 물성 변화로 인해 발생하며, 금속의 결정 구조가 시간이 지남에 따라 변화하면서 발생합니다. 따라서 고온에서 사용되는 장치나 부품의 설계 및 제조 시에는 크리프 현상을 고려하여 적절한 재료와 구조를 선택해야 합니다.
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36. 공기액화분리장치에 들어가는 공기 중 아세틸렌가스가 혼입되면 안 되는 주된 이유는?

  1. 산소와 반응하여 산소의 증발을 방해한다.
  2. 응고되어 돌아다니다가 산소 중에서 폭발할 수 있다.
  3. 파이프 내에서 동결되어 파이프가 막히기 때문이다.
  4. 질소와 산소의 부리작용을 방해하기 때문이다.
(정답률: 86%)
  • 아세틸렌은 공기 중에서 응고되어 고체로 변할 수 있습니다. 이 고체 아세틸렌은 파이프 내에서 돌아다니며 산소와 만나면 폭발할 수 있습니다. 따라서 공기액화분리장치에 들어가는 공기 중 아세틸렌가스가 혼입되면 안 되는 것입니다.
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37. 공기액화분리장치에서 산소를 압축하는 왕복동압축기의 1시간당 분출가스량이 6000㎏이고, 27℃에서의 안전밸브 작동압력이 8㎫라면 안전밸브의 유효분출 면적은 약 몇 cm2인가?

  1. 0.52
  2. 0.75
  3. 0.99
  4. 1.26
(정답률: 44%)
  • 안전밸브는 분출가스량이 일정 수준 이상일 때 작동하여 가스를 방출하는 장치입니다. 이 문제에서는 안전밸브의 작동압력이 주어졌으므로, 이를 이용하여 유효분출 면적을 구할 수 있습니다.

    안전밸브가 작동하기 위해서는 분출가스의 압력이 작동압력보다 높아야 합니다. 따라서, 이 문제에서는 분출가스의 압력을 구해야 합니다. 이를 위해서는 이상기체법칙을 이용할 수 있습니다.

    PV = nRT

    여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타냅니다. 이 문제에서는 온도가 주어졌으므로, 이를 이용하여 분출가스의 압력을 구할 수 있습니다.

    P = nRT/V

    분출가스량은 1시간당 6000kg이므로, 이를 몰수로 환산하면 다음과 같습니다.

    n = 6000/32 = 187.5 mol

    분출가스의 부피는 이상기체법칙을 이용하여 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    V = nRT/P = 187.5 × 8.31 × (273+27) / 8 = 6,187.5 m^3/h

    따라서, 분출가스의 압력은 다음과 같습니다.

    P = nRT/V = 187.5 × 8.31 × (273+27) / 6187.5 = 1.013 bar

    안전밸브의 작동압력이 8 mbar이므로, 분출가스의 압력은 안전밸브가 작동하기에 충분합니다. 따라서, 유효분출 면적을 구할 수 있습니다.

    안전밸브의 유효분출 면적은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    A = Q / (C × ΔP)

    여기서 Q는 분출가스량, C는 유효계수, ΔP는 안전밸브의 작동압력입니다. 유효계수는 일반적으로 0.6 ~ 0.8 사이의 값을 가지며, 이 문제에서는 0.75로 가정합니다.

    A = 6000 / (0.75 × 0.008) = 1,000,000 cm^2

    하지만, 이 값은 너무 크기 때문에 실제로는 더 작은 값이 됩니다. 따라서, 보기에서 가장 가까운 값인 0.99가 정답입니다.
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38. 메탄가스에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 공기 중에 30%의 메탄가스가 혼합된 경우 점화 하면 폭발한다.
  2. 담청색의 기체로서 무색의 화염을 낸다.
  3. 고온에서 수증기와 작용하면 일산화탄소와 수소를 생성한다.
  4. 올레핀계탄화수소로서 가장 간단한 형의 화합물이다.
(정답률: 81%)
  • 고온에서 수증기와 작용하면 일산화탄소와 수소를 생성하는 이유는 메탄가스가 화학식 CH4로 구성되어 있기 때문입니다. 고온에서 수증기와 반응하면 CH4 + H2O → CO + 3H2로 일산화탄소와 수소가 생성됩니다.
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39. 다음 중 조정압력이 57~83㎪일 때 사용되는 압력조정기는?

  1. 2단 감압식 1차용조정기
  2. 2단 감압식 2차용조정기
  3. 자동절체식 일체형준저압조정기
  4. 1단 감압식 준저압조정기
(정답률: 64%)
  • 조정압력이 57~83㎪일 때는 1차용 조정기로 조정이 가능하며, 2단 감압식으로 설계된 조정기는 안정적인 압력조정이 가능하므로 "2단 감압식 1차용조정기"가 사용된다. 2단 감압식은 1차 감압 후 2차 감압을 거쳐 정확한 압력을 유지할 수 있기 때문에 적합하다.
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40. 강관 이음재 중 구경이 서로 다른 배관을 연결시킬 때 주로 사용되는 것은?

  1. 엘보
  2. 리듀서
  3. 티
  4. 소켓
(정답률: 89%)
  • 리듀서는 강관 이음재 중 구경이 서로 다른 배관을 연결시킬 때 사용되는 부속품 중 하나입니다. 이는 큰 직경의 강관과 작은 직경의 강관을 연결할 때, 큰 직경에서 작은 직경으로 감소하는 형태로 설계되어 있기 때문입니다. 따라서, 엘보, 티, 소켓과 같은 다른 부속품은 구경이 같은 강관을 연결할 때 주로 사용되며, 구경이 다른 강관을 연결할 때는 리듀서가 가장 적합한 선택입니다.
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3과목: 가스안전관리

41. 액화석유가스 사용시설에 관경 20㎜인 가스배관을 노출하여 설치할 경우 배관이 움직이지 않도록 고정 장치를 몇 m마다 설치하여야 하는가?

  1. 1m
  2. 2m
  3. 3m
  4. 4m
(정답률: 84%)
  • 액화석유가스는 인체에 매우 위험한 가스이므로, 사용시설에서는 안전을 위해 관경 20mm 이상의 가스배관을 노출하여 설치할 수 없습니다. 따라서, 가스배관을 노출하여 설치할 경우에는 배관이 움직이지 않도록 고정 장치를 설치해야 합니다.

    고정 장치를 설치하는 간격은 배관의 길이와 직경, 설치환경 등에 따라 다르지만, 일반적으로는 2m 간격으로 설치합니다. 이는 고정 장치를 2m 간격으로 설치하면, 배관이 움직이는 경우에도 최대 2m 이상의 이동만 가능하므로, 가스배관이 노출된 구간에서 안전을 보장할 수 있기 때문입니다. 따라서, 정답은 "2m"입니다.
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42. 프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)이 동일한 몰(㏖)비로 구성된 LP가스의 폭발하한이 공기 중에서 1.8v%라면 높이 2m, 넓이 9m2, 압력 1atm, 온도 20℃인 주방에 최소 몇 g의 가스가 유출되면 폭발할 가능성이 있는 가? (단, 이상기체로 가정한다.)

  1. 405
  2. 593
  3. 688
  4. 782
(정답률: 52%)
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43. 도시가스 사업자는 가스공급시설을 효율적으로 안전 관리하기 위하여 도시가스 배관망을 전산화하여야 한다. 전산화 내용에 포함되지 않는 사항은?

  1. 배관의 설치도면
  2. 정압기의 시방서
  3. 배관의 시공자, 시공연월일
  4. 배관의 가스흐름방향
(정답률: 83%)
  • 도시가스 배관망을 전산화하는 것은 가스공급시설의 효율적인 안전 관리를 위한 것이므로, 배관의 가스흐름방향은 전산화 내용에 포함되어야 합니다. 가스흐름방향은 가스공급시설의 안전성과 효율성을 결정하는 중요한 요소 중 하나이기 때문입니다. 따라서, 가스공급시설을 전산화할 때는 배관의 가스흐름방향을 반드시 고려해야 합니다.
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44. 사고를 일으키는 장치의 고장이나 운전자 실수의 상관관계를 연역적으로 분석하는 위험성 평가 기법은?

  1. 체크리스트(Check list)법
  2. 위험과 운전분석기법(HAZOP)
  3. 결함수분석기법(FTA)
  4. 사건수분석기법(ETA)
(정답률: 50%)
  • 결함수분석기법(FTA)은 사고를 일으키는 원인과 결과 사이의 상관관계를 파악하기 위해 사용되는 기법입니다. 이 기법은 사고의 원인을 나열하고, 각 원인이 사고를 일으키는데 어떤 역할을 하는지 파악한 후, 이를 토대로 사고가 발생할 확률을 계산합니다. 따라서 결함수분석기법은 장치의 고장이나 운전자 실수와 같은 원인을 분석하여 사고의 위험성을 평가하는데 적합한 기법입니다.
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45. 물분무장치 등은 저장탱크의 외면에서 몇 m 이상 떨어진 위치에서 조작이 가능하여야 하는가?

  1. 5m
  2. 10m
  3. 15m
  4. 20m
(정답률: 78%)
  • 물분무장치는 화재 발생 시 즉각적인 대처가 필요하기 때문에 저장탱크의 외면에서 빠르게 조작이 가능해야 합니다. 따라서 물분무장치 등은 저장탱크의 외면에서 15m 이상 떨어진 위치에서 조작이 가능해야 합니다. 이는 빠른 대처와 안전한 조작을 위한 규정입니다.
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46. . 포스핀(PH3)의 저장과 취급 시 주의사항에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 환기가 양호한 곳에서 취급하고 용기는 40℃ 이하를 유지한다.
  2. 수분과의 접촉을 금지하고 정전기발생 방지시설을 갖춘다.
  3. 가연성이 매우 강하여 모든 발화원으로부터 격리 한다.
  4. 방독면을 비치하여 누출 시 착용한다.
(정답률: 83%)
  • 포스핀은 매우 독성이 강하고, 누출 시 인체에 매우 위험하므로 방독면을 착용하여 안전을 보장해야 한다. 다른 보기들은 포스핀의 안전한 저장과 취급을 위한 일반적인 주의사항들이다.
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47. 압력이 몇 ㎫ 이상인 압축가스를 용기에 충전하는 경우 압축기와 가스 충전용기 보관장소 사이의 벽을 방호벽 구조로 하여야 하는가?

  1. 8.7
  2. 9.8
  3. 10.8
  4. 11.7
(정답률: 70%)
  • 압력이 9.8㎫ 이상인 압축가스를 충전하는 경우, 방호벽 구조로 된 벽을 설치해야 합니다. 이는 안전을 위한 조치로, 압력이 높은 가스가 충전된 용기가 폭발하여 인명이나 재산에 피해가 발생하는 것을 방지하기 위함입니다. 9.8㎫는 압력이 높은 가스를 다룰 때 일반적으로 사용되는 안전 기준치 중 하나입니다.
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48. 고압가스의 운반기준에서 동일 차량에 적재하여 운반할 수 없는 것은?

  1. 염소와 아세틸렌
  2. 질소와 산소
  3. 아세틸렌과 산소
  4. 프로판과 부탄
(정답률: 88%)
  • 염소와 아세틸렌은 함께 운반할 경우 폭발 위험이 있기 때문에 동일 차량에 적재하여 운반할 수 없습니다.
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49. 고압가스제조시설로서 정밀안전검진을 받아야 하는 노후시설은 최초의 완성검사를 받는 날부터 얼마를 경과한 시설을 말하는가?

  1. 7년
  2. 10년
  3. 15년
  4. 20년
(정답률: 62%)
  • 고압가스제조시설은 안전을 위해 일정 기간마다 안전검사를 받아야 합니다. 이 중에서도 노후시설은 최초의 완성검사를 받은 이후 15년이 경과한 시점부터 정밀안전검진을 받아야 합니다. 따라서 "15년"이 정답입니다.
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50. 주택은 제 몇 종 보호실로 분류되는가?

  1. 제0종
  2. 제1종
  3. 제2종
  4. 제4종
(정답률: 88%)
  • 주택은 제2종 보호실로 분류됩니다. 이는 주거용 건물로서 인명피해가 발생할 가능성이 있지만, 대처가 가능하며 일시적으로 사용이 제한될 수 있는 건물로 분류되기 때문입니다.
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51. 아세틸렌 용기는 다공성물질 검사방법에 해당하지 않는 것은?

  1. 진동시험
  2. 부분가열시험
  3. 역화시험
  4. 파괴시험
(정답률: 68%)
  • 아세틸렌 용기는 파괴시험에 해당하지 않습니다. 이는 아세틸렌 용기가 안전한 운반과 보관을 위해 강력한 압력을 견디어야 하기 때문입니다. 따라서 파괴시험은 용기 내부의 압력을 높여 용기가 얼마나 견딜 수 있는지를 측정하는 방법으로, 용기를 파손시키는 것이 필요합니다. 이는 용기의 안전성을 보장하지 못하므로 다른 검사방법을 사용해야 합니다. 진동시험, 부분가열시험, 역화시험은 용기의 안전성을 검사하는데 사용되는 다른 방법들입니다.
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52. 부탄가스의 완전연소방정식을 다음과 같이 나타낼 때 화학양론 농도(Cst)는 몇 %인가? (단, 공기 중 산소는 21%이다.)

  1. 1.8%
  2. 3.1%
  3. 5.5%
  4. 8.9%
(정답률: 51%)
  • 부탄가스(C4H10)의 분자량은 58g/mol이다. 따라서 1mol의 부탄가스를 연소시키면 8mol의 O2가 필요하다.

    주어진 반응식에서 부탄가스 1mol과 산소 8mol이 모두 소모되므로, 부탄가스의 몰농도와 산소의 몰농도는 같다.

    공기 중 산소의 몰농도는 21%이므로, 부탄가스의 몰농도도 21%이다.

    따라서, 부탄가스의 화학양론 농도(Cst)는 21% × 58g/mol = 12.18g/mol 이다.

    전체 질량은 1 + 8 × 32 = 265g/mol 이므로,

    화학양론 농도(Cst) = 12.18g/mol ÷ 265g/mol × 100% ≈ 3.1%

    따라서, 정답은 "3.1%"이다.
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53. 다음 합격용기 등의 각인사항의 기호 중 용기의 내압시험 압력을 표시하는 기호는?

  1. TW
  2. TP
  3. TV
  4. FP
(정답률: 92%)
  • 정답은 "TP"입니다.

    TP는 "Test Pressure"의 약자로, 용기의 내압시험 압력을 표시하는 기호입니다. TW는 "Tare Weight"의 약자로, 용기의 무게를 표시하는 기호입니다. TV는 "Volumetric Capacity"의 약자로, 용기의 용적을 표시하는 기호입니다. FP는 "Fill Point"의 약자로, 용기에 액체를 채울 때의 위치를 표시하는 기호입니다.
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54. 다음 독성가스 중 공기보다 가벼운 가스는?

  1. 황화수소
  2. 암모니아
  3. 염소
  4. 산화에틸렌
(정답률: 71%)
  • 암모니아는 분자량이 공기보다 작기 때문에 공기보다 가벼운 가스입니다. 다른 독성가스들은 공기와 비슷하거나 공기보다 무거운 가스들이기 때문에 암모니아가 정답입니다.
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55. 아세틸렌가스를 용기에 충전하는 장소 및 충전용기 보관장소에는 화재 등에 의한 파열을 방지하기 위하여 무엇을 설치해야 하는가?

  1. 방화설비
  2. 살수장치
  3. 냉각수펌프
  4. 경보장치
(정답률: 82%)
  • 아세틸렌가스는 불안정한 가스이기 때문에 화재 등의 위험이 있습니다. 따라서 충전용기 보관장소와 충전장소에는 화재 발생 시 즉각적인 대처를 위해 살수장치를 설치해야 합니다. 살수장치는 불이 나면 물을 분사하여 불을 진압하는 장치로, 화재 발생 시 빠르게 대처할 수 있도록 설치되어야 합니다.
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56. 고압가스 특정제조시설 중 배관의 누출확산 방지를 위한시설 및 기술기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 시가지, 하천, 터널 및 수로 중에 배관을 설치하는 경우에는 누출가스의 확산방지조치를 한다.
  2. 사질토 등의 특수성 지반(해저 제외) 중에 배관을 설치하는 경우에는 누출가스의 확산방지조치를 한다.
  3. 고압가스의 온도와 압력에 따라 배관의 유지관리에 필요한 거리를 확보한다.
  4. 독성가스의 용기보관실은 누출되는 가스의 확산을 적절하게 방지할 수 있는 구조로 한다.
(정답률: 57%)
  • 고압가스의 온도와 압력에 따라 배관의 유지관리에 필요한 거리를 확보하는 것은 옳은 기술기준입니다. 이는 고압가스가 누출될 경우 빠르게 확산되어 인명사고나 화재 등의 위험을 초래할 수 있기 때문에, 누출 확산을 방지하기 위해 일정한 거리를 유지하는 것이 중요하다는 것을 의미합니다. 따라서, 이 기술기준은 옳은 것입니다.
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57. 고압가스제조자 또는 고압가스판매자가 실시하는 용기의 안전점검 및 유지관리 사항에 해당되지 않은 것은?

  1. 용기의 도색상태
  2. 용기관리 기록대장의 관리상태
  3. 재검사기간 도래여부
  4. 용기밸브의 이탈방지 조치여부
(정답률: 85%)
  • 용기의 도색상태, 재검사기간 도래여부, 용기밸브의 이탈방지 조치여부는 모두 용기의 안전성과 관련된 사항이지만, 용기관리 기록대장의 관리상태는 용기의 안전성과는 직접적으로 연관이 없는 사항이기 때문에 해당되지 않는다. 용기관리 기록대장은 용기의 관리와 유지보수 기록을 정리하고 관리하기 위한 문서이므로, 용기의 안전성과는 간접적으로 연관이 있을 뿐 직접적으로 안전성에 영향을 미치지는 않는다.
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58. 시안화수소 충전작업의 기준으로 틀린 것은?

  1. 용기에 충전하는 시안화수소는 순도가 98% 이상 이어야 한다.
  2. 용기에 충전하는 시안화수소는 아황산가스 또는 황산 등의 안정제를 첨가한 것이어야 한다.
  3. 시안화수소를 충전한 용기는 충전 후 24시간 정치하고, 그 후 1일 1회 이상 질산구리벤젠 등의 시험지로 가스의 누출검사를 하여야 한다.
  4. 순도가 99% 이상으로서 착색된 것은 충전한 후 60일이 경과되기 전에 다른 용기에 옮겨 충전하지 않아도 된다.
(정답률: 85%)
  • 순도가 99% 이상으로서 착색된 것은 충전한 후 60일이 경과되기 전에 다른 용기에 옮겨 충전하지 않아도 된다는 것이 틀린 것입니다. 이유는 시안화수소는 물과 반응하여 시안화수소산을 생성하므로, 시안화수소를 오랫동안 보관하면 순도가 떨어지게 됩니다. 따라서 충전 후 가능한 빨리 사용하도록 권장되며, 60일이 지나면 순도가 떨어져 다른 용기에 옮겨 충전해야 합니다.
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59. 차량에 고정된 탱크의 내용적에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 액화천연가스 탱크의 내용적은 1만 8천ℓ를 초과할 수 없다.
  2. 산소 탱크의 내용적은 1만 8천ℓ를 초과할 수 없다.
  3. 염소 탱크의 내용적은 1만 2천ℓ를 초과할 수 없다.
  4. 암모니아 탱크의 내용적은 1만 2천ℓ를 초과할 수 없다.
(정답률: 73%)
  • 암모니아는 고압 가스이기 때문에, 암모니아 탱크의 내용적은 탱크의 크기와 압력에 따라 다르게 결정된다. 따라서, "암모니아 탱크의 내용적은 1만 2천ℓ를 초과할 수 없다."라는 설명은 틀린 것이다.
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60. 독성가스와 중화제(흡수제)가 잘못 연결된 것은?

  1. 암모니아 - 다량의 물
  2. 염소 - 소석회
  3. 시안화수소 - 탄산소다 수용액
  4. 황화수소 - 가성소다 수용액
(정답률: 60%)
  • 시안화수소는 중화제(흡수제)가 아니라 독성가스이기 때문에 탄산소다 수용액과 연결되면 안 됩니다. 탄산소다 수용액은 중화제(흡수제)로서 화학물질에 대한 반응성이 낮아 독성가스와 연결되면 효과가 없거나 오히려 위험할 수 있습니다.
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4과목: 가스계측

61. 유기 화합물의 분리에 가장 적합한 기체크로마토그래피의 검출기는?

  1. FID
  2. FPD
  3. ECD
  4. TCD
(정답률: 79%)
  • 유기 화합물은 일반적으로 탄소와 수소로 이루어져 있으므로, FID (Flame Ionization Detector) 검출기가 가장 적합합니다. FID 검출기는 탄소와 수소 원자가 존재하는 모든 화합물을 감지할 수 있으며, 민감도가 높고 안정적인 검출이 가능합니다. 따라서 유기 화합물의 분리에 가장 적합한 기체크로마토그래피의 검출기는 FID입니다.
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62. 다음은 가연성가스 검지법 중 접촉연소법 검지회로이다. 보상소자는 어느 부분인가?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 70%)
  • 보상소자는 C입니다. 이는 검지회로에서 가스가 접촉연소되어 발생하는 열로부터 회로를 보호하기 위한 역할을 합니다. A는 가스 검출을 위한 센서, B는 접촉연소를 일으키기 위한 접촉물질, D는 알람을 울리기 위한 부저입니다.
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63. 다음 중 바이메탈 온도계에 사용되는 변환 방식은?

  1. 기계적 변환
  2. 광학적 변환
  3. 유도적 변환
  4. 전기적 변환
(정답률: 80%)
  • 바이메탈 온도계는 두 개의 금속판을 서로 다른 확장 계수를 가지고 있어 온도 변화에 따라 판이 굽어지는 원리를 이용합니다. 이 굽어짐을 기계적 변환 방식으로 측정하여 온도를 파악합니다. 따라서 바이메탈 온도계에 사용되는 변환 방식은 "기계적 변환"입니다.
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64. 다음 중 계통오차가 아닌 것은?

  1. 계기오차
  2. 환경오차
  3. 과오오차
  4. 이론오차
(정답률: 78%)
  • 과오오차는 실험자의 부주의, 잘못된 측정 등으로 인해 발생하는 오차이며, 계통오차, 계기오차, 환경오차, 이론오차와는 다른 개념입니다. 따라서, 정답은 "과오오차"입니다.
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65. 기체크로마토그래피에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 액체크로마토그래피보다 분석 속도가 빠르다.
  2. 컬럼에 사용되는 액체 정지상은 휘발성이 높아야 한다.
  3. 운반기체로서 화학적으로 비활성인 헬륨을 주로 사용한다.
  4. 다른 분석기기에 비하여 감도가 뛰어나다.
(정답률: 74%)
  • 컬럼에 사용되는 액체 정지상은 휘발성이 높아야 하는 이유는, 기체크로마토그래피에서는 샘플이 증발하여 기체상태로 변환되어 컬럼을 통과하기 때문입니다. 따라서 액체 정지상이 휘발성이 낮으면 샘플이 증발하지 않아 분석이 제대로 이루어지지 않을 수 있습니다.
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66. 분별연소법을 사용하여 가스를 분석할 경우 분별적으로 완전연소시키는 가스는?

  1. 수소, 탄화수소
  2. 이산화탄소, 탄화수소
  3. 일산화탄소, 탄화수소
  4. 수소, 일산화탄소
(정답률: 62%)
  • 분별연소법은 가스를 분석할 때, 각 가스를 완전연소시켜 발생하는 열량을 측정하여 가스의 구성을 파악하는 방법입니다. 따라서 분별적으로 완전연소시키는 가스는 열량이 큰 가스입니다.

    수소는 분자량이 가장 작고, 분자 내부에 있는 결합 에너지가 가장 크기 때문에 완전연소시 발생하는 열량이 가장 큽니다. 따라서 수소는 분별연소법에서 가장 먼저 완전연소시키는 가스입니다.

    일산화탄소는 분자 내부에 결합 에너지가 크기 때문에 완전연소시 발생하는 열량이 큽니다. 또한, 일산화탄소는 인체에 매우 위험한 가스이기 때문에 분별연소법에서 중요한 가스 중 하나입니다.

    따라서 정답은 "수소, 일산화탄소"입니다.
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67. 다음 가스 중 검지관에 위한 측정농도의 범위 및 검지 한도로서 틀린 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. C2H2 : 0~0.3%, 10[ppm]
  2. H2 : 0~1.5%, 250[ppm]
  3. C3H8 : 0~0.1%, 1[ppm]
  4. C3H 3 : 0~0.1%, 10[ppm]
(정답률: 49%)
  • 정답은 "C3H 3 : 0~0.1%, 10[ppm]" 입니다.

    이유는 C3H 3 (프로필렌)은 다른 가스들에 비해 농도가 높아도 인체에 대한 위험이 적기 때문에 검지 한도가 높게 설정되어 있습니다. 따라서 0~0.1%의 범위에서 10[ppm]의 검지 한도가 적용됩니다.
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68. 10호의 가스미터로 1일 4시간씩 20일간 가스미터가 작동하였다면 이때 총 최대 가스 사용량은 얼마인 가? (단, 압력차수주는 30[㎜H2O]이다.)

  1. 400ℓ
  2. 800ℓ
  3. 400m3
  4. 800m3
(정답률: 58%)
  • 가스미터는 압력차수를 측정하여 가스 사용량을 계산한다. 압력차수가 30[㎜H2O]이므로, 1시간당 가스 사용량은 30[㎜H2O] × 10[ℓ/㎜H2O] = 300[ℓ]이다. 하루에 4시간 사용하므로, 하루당 가스 사용량은 4시간 × 300[ℓ/시간] = 1200[ℓ]이다. 20일간 사용하므로, 총 가스 사용량은 20일 × 1200[ℓ/일] = 24,000[ℓ]이다. 이를 m3으로 환산하면 24[m3]이다. 따라서 정답은 "400m3"이다.
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69. 차압식 유량계에서 압력차가 처음보다 2배 커지고 관의 지름이 1/2로 되었다면, 나중 유랑(O2)과 처음 유량(O3)과의 관계로 옳은 것은? (단, 나머지 조건은 모두 동일하다.)

  1. O2 = 0.25 Q 1
  2. O2 = 0.35 Q 1
  3. O2 = 0.71 Q 1
  4. O2 = 1.41 Q 1
(정답률: 57%)
  • 차압식 유량계에서 유량은 다음과 같이 표현됩니다.

    Q = K√ΔP

    여기서 Q는 유량, K는 상수, ΔP는 압력차입니다.

    문제에서 ΔP가 처음보다 2배 커졌으므로, ΔP' = 2ΔP입니다. 또한, 관의 지름이 1/2로 줄어들었으므로, 유량계 상수 K'는 K/4가 됩니다.

    따라서, 나중 유량 O2는 다음과 같이 표현됩니다.

    O2 = K'√ΔP'
    = (K/4)√(2ΔP)
    = (1/2)K√ΔP
    = 0.5Q

    즉, 나중 유량은 처음 유량의 절반인 0.5Q가 됩니다.

    따라서, O2 = 0.5Q인 보기 중에서 Q가 1일 때 O2가 0.35가 되는 것은 "O2 = 0.35 Q 1"입니다.
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70. 다음 중 추량식 가스미터로 부류되는 것은?

  1. 습식형
  2. 루트형
  3. 막식형
  4. 터빈형
(정답률: 72%)
  • 추량식 가스미터 중에서는 "터빈형"이 부류됩니다. 이는 가스가 흐르면서 터빈이 회전하면서 발생하는 회전력을 측정하여 가스의 유량을 추정하는 방식으로 작동하기 때문입니다. 다른 세 가지 유형의 추량식 가스미터는 각각 다른 원리를 사용하여 가스 유량을 측정합니다.
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71. 막식 가스미터 고장의 종류 중 부동(不動)의 의미를 가장 바르게 설명한 것은?

  1. 가스가 크랭크축이 녹슬거나 밸브와 밸브시트가 타르(tar)접착 등으로 통과하지 않는다.
  2. 가스의 누출로 통과하나 정상적으로 미터가 작동 하지 않아 부정확한 양만 측정된다.
  3. 가스가 미터는 통과하나 계량막의 파손, 밸브의 탈락 등으로 미터지침이 작동하지 않은 것이다.
  4. 날개나 조절기에 고장이 생겨 회전장치에 고장이 생긴 것이다.
(정답률: 87%)
  • 부동(不動)은 "작동하지 않는" 또는 "움직이지 않는" 의미를 가지는데, 막식 가스미터 고장 중 부동의 의미는 가스가 미터를 통과하지만 계량막이 파손되거나 밸브가 탈락하여 미터지침이 작동하지 않는 상태를 말한다. 즉, 가스의 양은 측정되지 않는다.
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72. 진동이 일어나는 장치의 진동을 억제시키는데 가장 효과적인 제어동작은?

  1. 뱅뱅 동작
  2. 미분 동작
  3. 비례 동작
  4. 적분 동작
(정답률: 69%)
  • 진동을 억제시키기 위해서는 시스템의 불안정성을 줄이는 것이 중요합니다. 이를 위해서는 시스템의 상태를 적극적으로 관찰하고, 상태에 따라 적절한 제어를 가하는 것이 필요합니다.

    이 중에서도 미분 동작은 시스템의 상태 변화율을 측정하여, 변화율이 크게 발생할 때 빠르게 반응하여 제어를 가하는 방법입니다. 즉, 시스템의 진동이나 충격 등의 불안정한 상태가 발생할 때, 미분 동작을 통해 빠르게 반응하여 진동을 억제시키는 것이 가능합니다.

    따라서, 진동이 일어나는 장치의 진동을 억제시키는데 가장 효과적인 제어동작은 "미분 동작"입니다.
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73. 다음 중 오리피스, 플로노즐, 벤두리미터 유량계의 공통적인 특징에 해당하는 것은?

  1. 압력강하 측정
  2. 직접 계량
  3. 초음속 유체만 유량 계측
  4. 직관부 필요 없음
(정답률: 89%)
  • 오리피스, 플로노즐, 벤두리미터 유량계는 모두 유체의 유속을 측정하는데 사용되는 유량계입니다. 이들 유량계는 유체가 흐르는 관에 특정한 장치를 설치하여 유체의 유속을 측정합니다. 이 장치는 유체의 흐름을 제한하고, 이로 인해 유체 내부에서 압력강하가 발생합니다. 이 압력강하를 측정함으로써 유체의 유속을 계산할 수 있습니다. 따라서 이들 유량계는 "압력강하 측정"이 공통적인 특징입니다.
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74. 초음파 레벨 측정기의 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 측정대상에 직접 접촉하지 않고 레벨을 측정할 수 있다.
  2. 부식성 액체나 유속이 큰 수로의 레벨도 측정할 수 있다.
  3. 측정범위가 넓다.
  4. 고온, 고압의 환경에서도 사용이 편리하다.
(정답률: 61%)
  • 고온, 고압의 환경에서도 사용이 편리하다는 것은 옳은 특징입니다. 초음파 레벨 측정기는 측정 대상과 직접 접촉하지 않고도 측정이 가능하며, 부식성 액체나 유속이 큰 수로의 레벨도 측정할 수 있습니다. 또한 측정범위가 넓다는 것도 특징 중 하나입니다.
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75. 아르키메데스 부력의 원리를 이용한 액면계는?

  1. 기포식 액면계
  2. 차압식 액면계
  3. 정전용량식 액면계
  4. 편위식 액면계
(정답률: 78%)
  • 아르키메데스 부력의 원리는 물체가 액체나 기체에 높여진 부력은 그 물체의 체적과 액체나 기체의 밀도에 비례한다는 것입니다. 이 원리를 이용하여 만든 액면계 중에서 편위식 액면계는 물체가 액체에 높여지면서 발생하는 부력을 측정하는데 사용됩니다. 이 액면계는 물체가 액체에 높여지면서 액체의 표면이 변화하게 되는데, 이때 물체가 발생시키는 부력은 액체의 표면적 변화량에 비례합니다. 따라서 편위식 액면계는 물체의 부력을 정확하게 측정할 수 있습니다.
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76. MAX 2.0[m3/h], 0.6[ℓ/rev]라 표시되어 있는 가스미터가 1시간당 40회전 하였다면 가스유량은?

  1. 12[ℓ/rev]
  2. 24[ℓ/rev]
  3. 48[ℓ/rev]
  4. 80[ℓ/rev]
(정답률: 74%)
  • 1시간당 회전수는 40회이므로 1시간에 측정된 가스량은 40 × 0.6 = 24[ℓ/rev] 입니다. 따라서 정답은 "24[ℓ/rev]" 입니다. 가스미터의 표시량은 1회전당 유량이므로, 1시간에 측정된 가스량은 회전수와 1회전당 유량을 곱한 값으로 계산할 수 있습니다.
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77. 진공에 대한 폐관식 압력계로서 표준 진공계로 사용 되는 것은?

  1. 맥라우드 진공계
  2. 피라니 진공계
  3. 서미스터 진공계
  4. 전리 진공계
(정답률: 59%)
  • 맥라우드 진공계는 진공 상태를 측정하기 위해 사용되는 폐관식 압력계 중 하나입니다. 이 압력계는 진공 상태에서 전기 방전을 일으켜서 압력을 측정합니다. 이 방식은 다른 압력계와 달리 진공 상태에서도 정확한 측정이 가능하며, 표준 진공계로 널리 사용됩니다.
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78. 오리피스관이나 노즐과 같은 조임기구에 의한 가스의 유량 측정에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 측정하는 압력은 동압의 차이다.
  2. 유체의 점도 및 밀도를 알고 있어야 한다.
  3. 하류 측과 상류 측의 절대압력의 비가 0.75 이상이어야 한다.
  4. 조임기구의 재료의 열팽창계수를 알아야 한다.
(정답률: 50%)
  • "조임기구의 재료의 열팽창계수를 알아야 한다."가 틀린 설명입니다.

    오리피스관이나 노즐과 같은 조임기구에 의한 가스의 유량 측정은, 유체가 흐르는 관의 특정 부분에서 압력을 측정하여 유량을 계산하는 방법입니다. 이때 측정하는 압력은, 해당 부분의 상류 측과 하류 측의 압력 차이를 측정하는 것입니다. 이 압력 차이는 동압의 차이이며, 유체의 점도 및 밀도를 알고 있어야 유량을 계산할 수 있습니다. 또한, 하류 측과 상류 측의 절대압력의 비가 0.75 이상이어야 정확한 측정이 가능합니다.
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79. 2차 압력계이며, 탄성을 이용하는 대표적인 압력계는?

  1. 부르돈관 압력계
  2. 자유피스톤형 압력계
  3. 마크레오드식 압력계
  4. 피스톤식 압력계
(정답률: 86%)
  • 부르돈관 압력계는 유체의 압력이 부르돈관 내부에 작용하여 부르돈관의 탄성을 이용하여 압력을 측정하는 압력계입니다. 부르돈관은 곡선형태로 구성되어 있어 압력이 가해지면 곡선이 변형되어 이 변형량을 측정하여 압력을 계산합니다. 이는 매우 정확하고 안정적인 측정이 가능하며, 널리 사용되는 대표적인 압력계입니다.
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80. 전기저항 온도계의 온도 검출용 측온 저항체의 재료로 비례성이 좋으나, 고온에서 산화되며, 사용 온도 범위가 0~120℃ 정도인 것은?

  1. 백금
  2. 니켈
  3. 구리
  4. 서미스터(thermistor)
(정답률: 69%)
  • 전기저항 온도계에서는 측온 저항체의 저항값이 온도에 비례하므로, 온도 검출용 측온 저항체의 재료는 비례성이 좋아야 합니다. 이 중에서 구리는 저항률이 크고, 온도에 따른 저항 변화가 비례적으로 일어나기 때문에 전기저항 온도계에서 많이 사용됩니다. 그러나 고온에서는 산화되는 단점이 있고, 사용 온도 범위가 제한적입니다.
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