가스산업기사 필기 기출문제복원 (2011-10-02)

가스산업기사
(2011-10-02 기출문제)

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1과목: 연소공학

1. 다음 중 실제 공기량 (A)를 나타낸 식은? (단, m은 공기비, Ao는 이론 공기량이다.)

  1. A = m＋Ao
  2. A = m⋅Ao
  3. A = Ao - m
  4. A = m/Ao
(정답률: 78%)
  • 층류 연소 속도 측정법에는 슬롯 버너법, 비누거품법, 평면화염 버너법 등이 널리 이용됩니다. 단일화염핵법은 일반적인 층류 연소 속도 측정법에 해당하지 않습니다.
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2. 주된 소화효과가 질식효과에 의한 소화기가 아닌 것은?

  1. 분말 소화기
  2. 포말 소화기
  3. 산, 알칼리 소화기
  4. CO2 소화기
(정답률: 86%)
  • 산, 알칼리 소화기는 화학 반응 시 발생하는 열을 흡수하는 냉각효과를 주된 소화 원리로 합니다.
    오답 노트
    분말, 포말, $CO_{2}$ 소화기는 산소 공급을 차단하는 질식효과를 이용합니다.
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3. 표준상태에서 질소가스의 밀도는 몇 g/L인가?

  1. 0.97
  2. 1.00
  3. 1.07
  4. 1.25
(정답률: 73%)
  • 표준상태에서 가스의 밀도는 분자량을 표준상태의 몰 부피인 $22.4\text{ L}$로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\rho = \frac{M}{22.4}$$
    ② [숫자 대입] $$\rho = \frac{28}{22.4}$$
    ③ [최종 결과] $$\rho = 1.25\text{ g/L}$$
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4. 다음 중 연소의 3요소에 해당되지 않는 것은?

  1. 산소
  2. 정전기 불꽃
  3. 질소
  4. 수소
(정답률: 87%)
  • 연소의 3요소는 가연물, 산소 공급원, 점화원입니다. 질소는 불연성 기체로 연소를 돕지 않으며 오히려 소화제로 사용되므로 연소의 3요소에 해당하지 않습니다.
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5. 부탄가스 1m3를 완전연소 시키는데 필요한 이론 공기량은 약 몇 m3인가?

  1. 20
  2. 31
  3. 40
  4. 51
(정답률: 81%)
  • 부탄($\text{C}_4\text{H}_{10}$)의 완전연소 반응식을 통해 필요한 이론 산소량을 구한 뒤, 공기 중 산소 농도($21\%$)로 나누어 이론 공기량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $$\text{Air} = \frac{\text{Theoretical } \text{O}_2}{0.21}$$
    ② [숫자 대입] $$\text{Air} = \frac{6.5}{0.21}$$
    ③ [최종 결과] $$\text{Air} = 30.95 \approx 31$$
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6. 메탄을 공기비 1.1로 완전 연소시키고자 할 때 메탄 1Nm3 당 공급해야할 공기량은 약 몇 Nm3인가?

  1. 2.2
  2. 6.3
  3. 8.4
  4. 10.5
(정답률: 62%)
  • 메탄의 완전 연소에 필요한 이론 공기량에 공기비(과잉공기계수)를 곱하여 실제 공급 공기량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $$A = \frac{O_2}{0.21} \times m$$
    ② [숫자 대입] $$A = \frac{2 \times 1}{0.21} \times 1.1$$
    ③ [최종 결과] $$A = 10.5$$
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7. 다음 반응식을 이용하여 메탄(CH4)의 생성열을 구하면?

  1. ⊿H = -20kcal/mol
  2. ⊿H = -18kcal/mol
  3. ⊿H = 18kcal/mol
  4. ⊿H = 20kcal/mol
(정답률: 87%)
  • 헤스의 법칙을 이용하여 메탄의 생성열을 구합니다. 연소열은 생성물의 생성열 합에서 반응물의 생성열 합을 뺀 값과 같습니다.

    ① [기본 공식] $$\Delta H_{combustion} = \sum \Delta H_{f(products)} - \sum \Delta H_{f(reactants)}$$
    ② [숫자 대입] $$-194.4 = (-97.2) + 2 \times (-57.6) - \Delta H_{f(CH_4)}$$
    ③ [최종 결과] $$\Delta H = -18 \text{ kcal/mol}$$
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8. 가연물에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 0족 원소들은 모두 가연물이다.
  2. 가연물은 산화반응 시 흡열반응을 일으킨다.
  3. 질소와 산소가 반응하여 질소산화물을 만들므로 질소는 가연물이다.
  4. 가연물은 산화 반응 시 발열반응이 일어나므로 열을 축적하는 물질이다.
(정답률: 75%)
  • 가연물이란 산화되기 쉬운 물질로, 산소와 반응하여 발열 반응을 일으키며 열을 축적하는 연료 성질의 물질을 말합니다.
    오답 노트
    - 0족 원소들은 모두 가연물이다: 비활성 기체로 반응성이 매우 낮아 가연물이 아님
    - 산화반응 시 흡열반응을 일으킨다: 발열반응을 일으켜야 함
    - 질소는 가연물이다: 질소는 일반적으로 불연성 기체임
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9. 다음 중 착화온도가 가장 높은 것은?

  1. 메탄
  2. 가솔린
  3. 프로판
  4. 아세틸렌
(정답률: 73%)
  • 제시된 가연성 물질 중 메탄의 착화온도가 가장 높습니다.
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10. 기체 연료 중 천연가스에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 주성분은 메탄가스로 탄화수소의 혼합가스이다.
  2. 상온, 상압에서 LPG보다 액화하기 쉽다.
  3. 발열량이 수성가스에 비하여 작다.
  4. 누출 시 폭발위험성이 적다.
(정답률: 83%)
  • 천연가스는 주성분이 메탄($CH_{4}$)이며, 여러 탄화수소가 섞여 있는 혼합가스입니다.
    오답 노트
    액화 용이성: LPG가 천연가스보다 액화하기 쉽습니다.
    발열량: 수성가스보다 발열량이 큽니다.
    폭발위험성: 누출 시 폭발 위험성이 매우 큽니다.
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11. 다음 중 층류 연소 속도의 측정법으로 널리 이용 되는 방법이 아닌 것은?

  1. 슬롯 버너법
  2. 비누거품법
  3. 평면화염 버너법
  4. 단일화염핵법
(정답률: 58%)
  • 층류 연소 속도 측정법에는 슬롯 버너법, 비누거품법, 평면화염 버너법 등이 널리 이용됩니다. 단일화염핵법은 일반적인 층류 연소 속도 측정법에 해당하지 않습니다.
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12. 다음 폭발 원인에 따른 종류 중 물리적 폭발은?

  1. 산화폭발
  2. 분해폭발
  3. 촉매폭발
  4. 압력폭발
(정답률: 88%)
  • 폭발은 원인에 따라 물리적 폭발과 화학적 폭발로 나뉩니다. 압력폭발은 화학 반응 없이 단순히 압력 용기의 파손이나 급격한 압력 상승으로 인해 발생하는 물리적 폭발에 해당합니다.
    오답 노트
    산화폭발, 분해폭발, 촉매폭발: 화학 반응을 동반하는 화학적 폭발
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13. 다음 이상기체에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 이상기체는 분자 상호간의 인력을 무시한다.
  2. 이상기체에 가까운 실제기체로는 H2, He 등이 있다.
  3. 이상기체는 분자 자신이 차지하는 부피를 무시한 다.
  4. 저온, 고압일수록 이상기체에 가까워진다.
(정답률: 82%)
  • 이상기체는 분자 간의 인력과 분자 자체의 부피를 무시하는 가상의 기체입니다. 실제 기체는 온도가 매우 높고 압력이 매우 낮을 때 분자 간 거리가 멀어져 이상기체의 거동에 가까워집니다.
    오답 노트
    - 저온, 고압일수록 분자 간 인력이 작용하고 부피 영향이 커져 실제 기체와 유사해짐
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14. 메탄 50v%, 에탄 25v%, 프로판 25v% 가 섞여 있는 혼합 기체의 공기 중에서 연소하한계(v%)는 얼마인가? (단, 메탄, 에탄, 프로판의 연소하한계는 각각 5v%, 3v%, 2.1v% 이다.)

  1. 2.3
  2. 3.3
  3. 4.3
  4. 5.3
(정답률: 85%)
  • 혼합 기체의 연소하한계는 르 샤틀리에(Le Chatelier) 법칙을 이용하여 각 성분의 부피 분율과 하한계의 곱의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$L = \frac{100}{\sum \frac{V_i}{L_i}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$L = \frac{100}{\frac{50}{5} + \frac{25}{3} + \frac{25}{2.1}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$L = 3.3$$
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15. 완전연소의 구비조건 중 틀린 것은?

  1. 연소에 충분한 시간을 부여한다.
  2. 연료를 인화점 이하로 냉각하여 공급한다.
  3. 적정량의 공기를 공급하여 연료와 잘 혼합한다.
  4. 연소실 내의 온도를 연소조건에 맞게 유지한다.
(정답률: 90%)
  • 완전연소를 위해서는 연료가 충분히 기화되어 연소 가능한 상태여야 합니다. 연료를 인화점 이하로 냉각하여 공급하면 증발이 억제되어 연소가 어렵거나 불완전연소가 발생하므로 틀린 설명입니다.
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16. 연소에서 유효수소를 옳게 나타낸 것은?

  1. H - C/8
  2. O - C/8
  3. O - H/8
  4. H - O/8
(정답률: 72%)
  • 유효수소란 연료 중의 수소에서 산소에 의해 이미 결합된 수소를 제외한, 실제 연소에 참여하는 수소를 의미하며 공식은 다음과 같습니다.
    $$\text{유효수소} = H - \frac{O}{8}$$
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17. 가스의 폭발범위에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 가스의 온도가 높아지면 폭발범위는 좁아진다.
  2. 폭발상한과 폭발하한의 차이가 작을수록 위험도는 커진다.
  3. 압력이 1atm 보다 낮아질 때 폭발범위는 큰 변화가 생긴다.
  4. 고온, 고압 상태의 경우에 가스압이 높아지면 폭발 범위는 넓어진다.
(정답률: 84%)
  • 가스의 폭발범위는 일반적으로 온도가 상승하거나 압력이 높아질수록 넓어지는 특성을 가집니다. 따라서 고온, 고압 상태에서 가스압이 높아지면 폭발 범위가 넓어진다는 설명이 옳습니다.
    오답 노트
    - 가스의 온도가 높아지면 폭발범위는 넓어짐
    - 폭발상한과 하한의 차이가 클수록 위험도가 커짐
    - 압력이 $1\text{atm}$ 근처에서 낮아질 때는 폭발범위에 큰 변화가 없음
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18. 분진폭발의 위험성을 방지하기 위한 방법으로 잘못된 것은?

  1. 분진의 산란이나 퇴적을 방지하기 위하여 정기적으로 분진을 제거한다.
  2. 분진의 취급 방법을 건식법으로 한다.
  3. 분진이 일어나는 근처에 습식의 스크러버 장치를 설치한다.
  4. 환기장치는 공정별로 단독집진기를 사용한다.
(정답률: 76%)
  • 분진폭발을 방지하기 위해서는 분진의 비산을 막기 위해 건식법이 아닌 습식법으로 취급하여 분진 발생을 억제해야 합니다.
    오답 노트
    건식법은 분진을 비산시켜 폭발 위험을 높이므로 습식법을 적용해야 합니다.
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19. LPG 에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 포화탄화수소화합물이다.
  2. 휘발유 등 유기용매에 용해된다.
  3. 상온에서는 기체이나 가압하면 액화된다.
  4. 액체 비중은 물보다 무겁고, 기체상태에서는 공기 보다 가볍다.
(정답률: 87%)
  • LPG는 기체 상태에서는 공기보다 무겁고, 액체 상태에서도 물보다 가벼운 특성을 가집니다.
    오답 노트
    액체 비중은 물보다 가볍고, 기체 상태에서는 공기보다 무겁습니다.
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20. 파라핀계 탄화수소에서 탄소의 수가 증가함에 따른 변화에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 발열량(kcal/m3)은 커진다.
  2. 발화온도는 낮아진다.
  3. 연소속도는 느려진다.
  4. 폭발하한계는 높아진다.
(정답률: 56%)
  • 파라핀계 탄화수소는 탄소 수가 증가할수록 분자량이 커지므로 발열량은 증가하고, 발화온도는 낮아지며, 연소속도는 느려집니다. 하지만 폭발하한계는 탄소 수가 증가할수록 낮아집니다.
    오답 노트
    폭발하한계는 높아지는 것이 아니라 낮아집니다.
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2과목: 가스설비

21. 원심펌프의 양수원리에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 회전차의 원심력을 이용한다.
  2. 익형 날개차의 양력과 원심력을 이용한다.
  3. 익형 날개차의 양력을 이용한다.
  4. 회전차의 케이싱과 회전차사이의 마찰력을 이용한 다.
(정답률: 70%)
  • 원심펌프는 임펠러(회전차)가 고속으로 회전할 때 발생하는 원심력을 이용하여 액체를 필요한 높이까지 끌어올리는 원리를 사용합니다.
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22. 고압가스 제조설비의 가연성가스 저장탱크에 설치하는 안전밸브의 가스방출관의 설치 위치는?

  1. 지면으로부터 3m 이상 또는 저장탱크의 정상부로 부터 3m 의 높이 중 높은 위치
  2. 지면으로부터 3m 이상 또는 저장탱크의 정상부로 부터 2m 높은 위치
  3. 지면으로부터 5m 이상 또는 저장탱크의 정상부로 부터 2m 의 높이 중 높은 위치
  4. 지상에서 5m 이하의 높이에 설치하고 저장탱크의 주위에 마른 모래를 채울 것
(정답률: 72%)
  • 가연성가스 저장탱크 안전밸브의 가스방출관은 가스의 안전한 확산을 위해 지면으로부터 $5\text{m}$이상 또는 저장탱크의 정상부로부터 $2\text{m}$의 높이 중 더 높은 위치에 설치해야 합니다.
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23. 증기압축 냉동사이클에서 냉매가 순환되는 경로를 옳게 나타낸 것은?

  1. 압축기 → 증발기 → 팽창밸브 → 응축기
  2. 증발기 → 압축기 → 응축기 → 팽창밸브
  3. 증발기 → 응축기 → 팽창밸브 → 압축기
  4. 압축기 → 응축기 → 증발기 → 팽창밸브
(정답률: 80%)
  • 증기압축 냉동사이클의 표준 냉매 순환 경로는 다음과 같습니다.
    증발기(냉매 증발 및 열 흡수) $\rightarrow$ 압축기(저압 가스를 고압 가스로 압축) $\rightarrow$ 응축기(열 방출 및 액화) $\rightarrow$ 팽창밸브(압력 강하 및 교축 작용)
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24. 전기방식방법 중 희생양극법의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 시공이 간단하다.
  2. 단거리 배관에 경제적이다.
  3. 과방식의 우려가 없다.
  4. 방식효과 범위가 넓다.
(정답률: 67%)
  • 희생양극법은 전위차가 큰 금속을 부착시켜 대신 부식시키는 방법으로, 시공이 간단하고 단거리 배관에 경제적이며 과방식 우려가 적습니다. 하지만 양극재가 소모됨에 따라 방식 효과가 국부적으로 나타나므로 방식효과 범위가 좁다는 특징이 있습니다.
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25. 강의 열처리 방법 중 오스테나이트 조직을 마텐자이트 조직으로 바꿀 목적으로 0℃ 이하로 처리하는 방법은?

  1. 담금질
  2. 불림
  3. 심냉 처리
  4. 염욕 처리
(정답률: 88%)
  • 오스테나이트 조직을 마텐자이트 조직으로 변환시키기 위해 $0^{\circ}C$이하의 저온으로 냉각하는 특수 열처리 방법은 심냉 처리입니다.
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26. 다음 중 특정고압가스이면서 그 성분이 독성가스인 것으로 나열된 것은?

  1. 액화암모니아, 액화염소
  2. 액화염소, 액화질소
  3. 액화암모니아, 액화석유가스
  4. 산소, 수소
(정답률: 86%)
  • 특정고압가스이면서 동시에 독성가스에 해당하는 물질을 찾는 문제입니다. 액화암모니아와 액화염소는 모두 고압가스 안전관리법상 특정고압가스이자 인체에 유해한 독성가스로 분류됩니다.
    오답 노트
    액화질소, 산소, 수소: 독성가스가 아님
    액화석유가스: 가연성가스이며 독성가스가 아님
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27. 외경(D)이 216.3mm, 구경 두께 5.8mm인 200A 의 배관용 탄소강관이 내압 9.9kgf/cm2을 받았을 경우에 관에 생기는 원주방향 응력은 약 몇 kgf/cm2인가?

  1. 88
  2. 175
  3. 263
  4. 351
(정답률: 64%)
  • 배관의 원주방향 응력은 내압과 평균 직경을 두께의 2배로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\sigma = \frac{P \times D_{avg}}{2 \times t}$$
    ② [숫자 대입] $$\sigma = \frac{9.9 \times (216.3 - 2 \times 5.8)}{2 \times 5.8}$$
    ③ [최종 결과] $$\sigma = 175\text{ kgf/cm}^{2}$$
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28. 암모니아 압축기 실린더에 일반적으로 워터재킷을 사용하는 이유가 아닌 것은?

  1. 압축 효율의 향상을 도모한다.
  2. 윤활유의 탄화를 방지한다.
  3. 밸브 스프링의 수명을 연장시킨다.
  4. 압축 소요 일량을 크게 한다.
(정답률: 76%)
  • 워터재킷을 사용하면 실린더 냉각을 통해 체적 및 압축 효율이 증가하고, 소요 동력(일량)은 오히려 감소하게 됩니다.
    오답 노트
    압축 효율의 향상, 윤활유의 탄화 방지, 밸브 스프링의 수명 연장: 모두 냉각 효과로 인해 얻을 수 있는 장점입니다.
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29. 실린더의 지름이 10cm, 행정거리가 20cm, 회전수가 1000rpm인 왕복 압축기의 토출량은 약 몇 m3/h인가? (단, 압축기의 체적효율은 70% 이다.)

  1. 46
  2. 56
  3. 66
  4. 76
(정답률: 61%)
  • 왕복 압축기의 토출량은 실린더의 단면적, 행정거리, 회전수, 체적효율 및 시간 환산 계수를 모두 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $$Q = \frac{\pi}{4} \times D^{2} \times L \times N \times \eta \times 60$$
    ② [숫자 대입] $$Q = \frac{3.14}{4} \times 0.1^{2} \times 0.2 \times 1000 \times 0.7 \times 60$$
    ③ [최종 결과] $$Q = 65.97 \approx 66\text{ m}^{3}/\text{h}$$
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30. 용기 동판의 최대 두께와 최소 두께와의 차이는 평균두께의 몇 % 이하로 하는가?(2013년 05월20일 개정된 규정 적용됨)

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 30
(정답률: 70%)
  • 개정된 규정에 따라 용접용기(용기 동판)의 최대 두께와 최소 두께의 차이는 평균 두께의 10% 이하로 유지해야 합니다.
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31. 토양 중의 배관의 방식전위는 포화황산동 기준전극으로 기준하여 얼마 이하이어야 하는가? (단, 황산염환원박테리아가 번식하지 않는 토양이다.)

  1. -0.85V
  2. -0.95V
  3. -1.05V
  4. -1.15V
(정답률: 76%)
  • 황산염환원박테리아가 번식하지 않는 토양에서 매설 배관의 방식전위는 포화황산동 기준전극 기준으로 $-0.85\text{V}$이하로 유지되어야 부식을 방지할 수 있습니다.
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32. 다음 중 신축조인트 방법이 아닌 것은?

  1. 슬립-온(Slip-On)형
  2. 루프(Loop)형
  3. 슬라이드(Slide)형
  4. 벨로우즈(Bellows)형
(정답률: 76%)
  • 배관의 열팽창 및 수축을 흡수하기 위한 신축조인트 방법에는 루프(Loop)형, 슬라이드(Slide)형, 벨로우즈(Bellows)형 등이 있으며, 슬립-온(Slip-On)형은 배관 연결 방식의 일종으로 신축조인트 방법이 아닙니다.
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33. 내용적이 500L, 압력이 12MPa 이고 용기 본수는 120개 일 때 압축가스의 저장능력은 몇 m3인가?

  1. 3260
  2. 5230
  3. 7260
  4. 7580
(정답률: 60%)
  • 압축가스의 저장능력은 압력과 용기 체적, 본수를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$Q = (10P + 1)V \times N$$
    ② [숫자 대입] $$Q = (10 \times 12 + 1) \times 0.5 \times 120$$
    ③ [최종 결과] $$Q = 7260$$
    단, $V$는 $0.5\text{m}^3$ ($500\text{L}$)이며 결과 단위는 $\text{m}^3$입니다.
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34. 일산화탄소에 의한 카르보닐을 생성시키지 않는 금속은?

  1. 코발트(Co)
  2. 철(Fe)
  3. 크롬(Cr)
  4. 니켈(Ni)
(정답률: 62%)
  • 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co) 등은 일산화탄소와 반응하여 금속 카르보닐 화합물을 생성하지만, 크롬(Cr)은 일반적인 조건에서 이러한 카르보닐을 생성하지 않습니다.
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35. 배관을 통한 도시 가스의 공급에 있어서 압력을 변경하여야 할 지점마다 설치되는 설비는?

  1. 압송기(壓送器)
  2. 정압기(Governor)
  3. 가스전(栓)
  4. 홀더(Holder)
(정답률: 85%)
  • 도시 가스 공급 시 배관의 압력을 일정하게 유지하거나 변경이 필요한 지점에 설치하여 압력을 조절하는 설비는 정압기(Governor)입니다.
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36. 다음 보기는 수소의 성질에 대한 설명이다. 옳은 것만으로 나열된 것은?

  1. ①, ②
  2. ①, ③
  3. ②, ③
  4. ②, ④
(정답률: 89%)
  • 수소는 무색, 무취, 무미의 기체이며 고온 고압에서 강재의 탄소와 반응하여 수소 취성을 유발하는 성질이 있습니다.
    $$\text{② 무색, 무취, 무미이므로 누출되었을 경우 색깔이나 냄새로 알 수 없다.}$$
    $$\text{③ 고온, 고압하에서 강(鋼) 중의 탄소와 반응하여 수소 취성을 일으킨다.}$$
    오답 노트
    폭발범위: $4.0 \sim 75\%$이므로 $4.0 \sim 65\%$는 틀림
    열전달률: 기체 중 열전도율이 매우 높음
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37. 터보식 펌프 중 사류펌프의 비교회전도(m3/min⋅ m⋅rpm) 범위를 가장 옳게 나타낸 것은?

  1. 50~100
  2. 100~600
  3. 500~1200
  4. 120~2000
(정답률: 76%)
  • 펌프의 종류에 따라 비교회전도 범위가 결정됩니다. 사류펌프의 범위는 $500 \sim 1200$ 입니다.
    오답 노트
    원심펌프: $100 \sim 600$ 축류펌프: $1200 \sim 2000$
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38. 캐비테이션 현상의 발생 방지책에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 펌프의 회전수를 높인다.
  2. 흡입 관경을 크게 한다.
  3. 펌프의 위치를 낮춘다.
  4. 양흡입 펌프를 사용한다.
(정답률: 82%)
  • 캐비테이션은 펌프 흡입측 압력이 포화증기압보다 낮아질 때 발생합니다. 펌프의 회전수를 높이면 흡입 속도가 빨라져 압력이 더 낮아지므로 캐비테이션 발생 가능성이 커집니다.
    오답 노트
    흡입 관경 확대, 펌프 위치 낮춤, 양흡입 펌프 사용: 모두 흡입 압력을 높여 캐비테이션을 방지하는 올바른 방법입니다.
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39. 지름 20mm, 표점거리 150mm의 연강재 시험편을 인장시험한 결과 표점거리 180mm가 되었다. 이때 연신율은 몇 %인가?

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 25
(정답률: 62%)
  • 재료의 인장 시험 후 늘어난 길이를 원래의 표점거리로 나누어 연신율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\epsilon = \frac{L - L_{0}}{L_{0}} \times 100$$
    ② [숫자 대입] $$\epsilon = \frac{180 - 150}{150} \times 100$$
    ③ [최종 결과] $$\epsilon = 20$$
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40. 캐스케이드 액화사이클에 사용되는 냉매가 아닌 것은?

  1. 암모니아(NH3)
  2. 에틸렌(C2H4)
  3. 메탄(CH4)
  4. 액화질소(L-N2)
(정답률: 57%)
  • 캐스케이드 액화사이클은 서로 다른 냉매를 사용하는 두 개 이상의 냉동 사이클을 결합하여 초저온을 얻는 방식입니다. 일반적으로 메탄, 에틸렌, 암모니아와 같은 냉매들이 단계별로 사용되어 온도를 낮추는 역할을 수행합니다.
    오답 노트
    액화질소: 냉매로서 사이클을 돌리는 물질이 아니라, 냉각의 결과물 또는 극저온 냉각원으로 사용되는 물질입니다.
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3과목: 가스안전관리

41. 가연성가스 저온저장탱크가 압력에 의해 파괴되는 것을 방지하기 위한 부압파괴방지설비가 아닌 것은?

  1. 진공안전밸브
  2. 다른 저장탱크 또는 시설로부터의 가스도입배관
  3. 압력과 연동하는 긴급차단장치를 설치한 냉동제어 설비
  4. 압력과 연동하는 역류방지장치를 설치한 송기설비
(정답률: 48%)
  • 가연성가스 저온저장탱크의 부압파괴방지설비에는 진공안전밸브, 가스도입배관, 냉동제어 설비 등이 포함됩니다.
    오답 노트
    압력과 연동하는 역류방지장치를 설치한 송기설비: 송기설비가 아니라 송액설비가 옳은 표현입니다.
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42. 액화석유가스의 저장설비와 화기취급 장소와의 사이에는 몇 m 이상의 우회거리를 유지하여야 하는가?

  1. 3m
  2. 5m
  3. 8m
  4. 10m
(정답률: 74%)
  • 가스 저장설비와 화기취급 장소 사이의 우회거리는 기본적으로 $2\text{m}$이지만, 액화석유가스와 산소의 경우에는 $8\text{m}$이상을 유지해야 합니다.
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43. 압축가스 10m3가 충전된 용기를 차량에 적재하여 운반할 때 비치하여야 할 소화설비의 기준으로 옳은 것은?

  1. 분말소화제 B-2 이상
  2. 분말소화제 B-3 이상
  3. 분말소화제 BC용
  4. 분말소화제 ABC용
(정답률: 54%)
  • 압축가스 $10\text{m}^3$가 충전된 용기를 차량에 적재하여 운반할 때는 분말소화제 B-3 이상을 비치해야 합니다.
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44. 프로판가스의 폭굉 범위(vol%) 값에 가장 가까운 것은?

  1. 2.2 ~ 9.5
  2. 2.7 ~ 36
  3. 3.2 ~ 37
  4. 4.0 ~ 75
(정답률: 43%)
  • 프로판가스의 폭굉범위는 $3.2 \sim 37$ vol%입니다.
    오답 노트
    2.2 ~ 9.
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45. 도시가스배관을 지하에 설치 시 되메움 재료는 3단 계로 구분하여 포설한다. 이때 “침상재료”라 함은?

  1. 배관침하를 방지하기 위해 배관하부에 포설하는 재료
  2. 배관에 작용하는 하중을 분산시켜주고 도로의 침하를 방지하기 위해 포설하는 재료
  3. 배관기초에서부터 노면까지 포설하는 배관주의 모든 재료
  4. 배관에 작용하는 하중을 수직방향 및 횡방향에서 지지하고 하중을 기초 아래로 분산하기 위한 재료
(정답률: 67%)
  • 침상재료는 배관에 가해지는 하중을 수직 및 횡방향에서 지지하고, 그 하중을 기초 아래로 효과적으로 분산시키기 위해 배관 하단부터 상단 일정 높이까지 포설하는 모래 또는 흙을 의미합니다.
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46. 다음 중 LPG 용기 밸브 안전장치로서 가장 널리 사용되고 있는 형식은?

  1. 파열판식
  2. 스프링식
  3. 중추식
  4. 완전수동식
(정답률: 79%)
  • LPG 용기 밸브 안전장치로는 압력 상승 시 스프링의 탄성력을 이용해 가스를 방출하는 스프링식이 가장 널리 사용됩니다.
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47. 고압가스 충전용기의 운반기준 중 틀린 것은?

  1. 운반 중의 충전용기는 항상 40℃ 이하로 유지하여야 한다.
  2. 독성가스 탱크의 내용적은 1만 2천L를 초과하지 않아야 한다.
  3. 염소와 아세틸렌은 동일 차량에 적재하여 운반할 수 있다.
  4. 가연성가스와 산소를 동일 차량에 적재하여 운반할 때는 그 충전용기의 밸브가 서로 마주보지 아니하도록 적재한다.
(정답률: 86%)
  • 염소는 조연성 가스이고 아세틸렌은 가연성 가스로, 조연성과 가연성 가스는 반응 위험성 때문에 동일 차량에 함께 적재하여 운반할 수 없습니다.
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48. 염소가스 취급에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 독성이 강하여 흡입하면 호흡기가 상한다.
  2. 재해제로는 소석회 등이 사용된다.
  3. 염소압축기의 윤활유는 진한 황산이 사용된다.
  4. 산소와는 염소폭명기를 일으키므로 동일 차량에 적재를 금한다.
(정답률: 76%)
  • 염소 폭명기는 염소와 산소가 아닌, 염소와 수소를 같은 비율로 혼합했을 때 발생하는 매우 위험한 반응입니다.
    오답 노트
    염소압축기의 윤활유는 진한 황산이 아닌 전용 윤활유를 사용해야 합니다.
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49. 고압가스용기(공업용)의 외면에 도색하는 가스 종류별 색상이 바르게 짝지어진 것은?

  1. 액화석유가스 – 회색
  2. 수소 – 백색
  3. 액화염소 – 황색
  4. 아세틸렌 – 회색
(정답률: 77%)
  • 고압가스 용기 도색 기준에 따라 액화석유가스는 회색으로 도색하는 것이 맞습니다.
    오답 노트
    수소: 주황색
    액화염소: 황색
    아세틸렌: 황색
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50. 수소의 확산속도는 동일조건에서 산소의 확산속도에 비하여 몇 배 빠른가?

  1. 2배
  2. 4배
  3. 8배
  4. 16배
(정답률: 56%)
  • 그레이엄의 확산 법칙에 따라 기체의 확산 속도는 분자량의 제곱근에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $$\text{Rate} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}}$$
    ② [숫자 대입] $$\text{Rate} = \sqrt{\frac{32}{2}} = \sqrt{16}$$
    ③ [최종 결과] $$\text{Rate} = 4$$
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51. 이동식부탄연소기와 관련된 사고가 액화석유가스 사고의 약 10% 수준으로 발생하고 있다. 이를 예방하기 위한 방법으로 잘못된 것은?

  1. 연소기에 접합용기를 정확히 장착한 후 사용한다.
  2. 과대한 조리가구를 사용하지 않는다.
  3. 잔가스 사용을 위해 용기를 가열하지 않는다.
  4. 사용한 접합용기는 파손되지 않도록 조치한 후 버린다.
(정답률: 87%)
  • 이동식부탄연소기 사용 후 남은 접합용기는 내부의 잔류 가스로 인한 폭발 위험을 방지하기 위해 반드시 구멍을 뚫는 등의 조치를 한 후 폐기해야 합니다.
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52. 차량에 고정된 탱크 운행 시 반드시 휴대하지 않아도 되는 서류는?

  1. 고압가스 이동계획서
  2. 탱크 내압시험 성적서
  3. 차량등록증
  4. 탱크용량 환산표
(정답률: 78%)
  • 차량 고정 탱크 운행 시 이동계획서, 차량등록증, 탱크용량 환산표는 필수 휴대 서류이지만, 탱크 내압시험 성적서는 상시 휴대 서류에 해당하지 않습니다.
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53. 각 저장탱크의 저장능력이 20톤인 암모니아 저장 탱크 2기를 지하에 인접하여 매설할 경우 상호간에 몇 m 이상의 이격거리를 유지하여야 하는가?

  1. 0.3m
  2. 0.6m
  3. 1m
  4. 1.2m
(정답률: 76%)
  • 암모니아 저장탱크를 지하에 인접하여 매설할 경우, 안전을 위해 상호 간에 $1\text{m}$이상의 이격거리를 유지해야 합니다.
    오답 노트
    지상 매설 시에는 탱크 직경의 $1/4$이상을 유지합니다.
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54. 독성인 액화가스 저장탱크 주위에는 합산 저장 능력이 몇 톤 이상일 경우 방류둑을 설치하여야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 10
(정답률: 84%)
  • 법규상 독성인 액화가스 저장탱크의 합산 저장 능력이 $5\text{ 톤}$이상인 경우에는 누출 시 피해를 최소화하기 위해 방류둑을 설치해야 합니다.
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55. 내용적이 10,000L인 액화산소 저장탱크의 저장능력은? (단, 액화산소의 비중은 1.04이다.)

  1. 6225kg
  2. 9360kg
  3. 9615kg
  4. 10400kg
(정답률: 73%)
  • 저장탱크의 저장능력은 안전을 위해 내용적의 90%까지만 충전하며, 여기에 액화가스의 비중을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$W = 0.9 \times S \times V$$ (W: 저장능력, S: 비중, V: 내용적)
    ② [숫자 대입] $$W = 0.9 \times 1.04 \times 10000$$
    ③ [최종 결과] $$W = 9360\text{ kg}$$
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56. 액화석유가스 저장탱크에 가스를 충전할 때 액체 부피가 내용적의 90%를 넘지 않도록 규제하는 가장 큰 이유는?

  1. 액체팽창으로 인한 압력상승을 방지하기 위하여
  2. 온도상승으로 인한 탱크의 취약방지를 위하여
  3. 등적팽창으로 인한 온도상승 방지를 위하여
  4. 탱크내부의 부압(negative pressure)발생 방지를 위하여
(정답률: 82%)
  • 액화가스는 온도 상승 시 부피가 팽창하는 성질이 있습니다. 탱크 내부에 여유 공간이 없으면 액체 팽창으로 인해 내부 압력이 급격히 상승하여 탱크가 파손될 위험이 있으므로 90% 이하로 충전하도록 규제합니다.
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57. 용기 내부에서 가연성가스의 폭발이 발생할 경우 그 용기가 폭발압력에 견디고 접합면, 개구부 등을 통하여 외부의 가연성가스에 인화되지 아니하도록 한 구조는?

  1. 내압방폭구조
  2. 유입방폭구조
  3. 압력방폭구조
  4. 특수방폭구조
(정답률: 86%)
  • 내압방폭구조는 용기 내부에서 폭발이 발생하더라도 그 압력에 견딜 수 있도록 설계되어, 외부의 가연성 가스에 인화되지 않도록 차단하는 구조입니다.
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58. 다음 독성가스 중 허용농도가 가장 낮은 가스는?

  1. 암모니아
  2. 염소
  3. 산화에틸렌
  4. 포스겐
(정답률: 56%)
  • 허용농도가 낮을수록 독성이 강함을 의미합니다. 제시된 가스들의 허용농도를 비교하면 포스겐이 $0.1\text{ ppm}$으로 가장 낮아 독성이 가장 강합니다.
    오답 노트
    암모니아: $25\text{ ppm}$ 염소: $1\text{ ppm}$ 산화에틸렌: $50\text{ ppm}$
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59. 다음의 액화가스를 이음매 없는 용기에 충전할 경우 그 용기에 대하여 음향검사를 실시하고 음향이 불량한 용기는 내부조명검사를 하지 않아도 되는 것은?

  1. 액화프로판
  2. 액화암모니아
  3. 액화탄산가스
  4. 액화염소
(정답률: 63%)
  • 이음매 없는 용기에 충전 시 음향검사와 내부조명검사를 실시하는 대상은 아세틸렌 이외의 압축가스, 액화암모니아, 액화탄산가스, 액화염소입니다. 액화프로판은 해당 검사 대상에서 제외되므로 음향검사나 내부조명검사를 실시하지 않아도 됩니다.
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60. 메탄 70%, 에탄 20%, 프로판 10%로 구성된 혼합가스의 공기 중 폭발하한계(v%) 값은? (단, 각 성분의 폭발하한계는 메탄 5.0, 에탄 3.0, 프로판 2.1 이다.)

  1. 3.5
  2. 3.9
  3. 4.5
  4. 4.9
(정답률: 74%)
  • 혼합가스의 폭발하한계는 르 샤틀리에(Le Chatelier) 법칙을 이용하여 각 성분의 몰 분율과 하한계의 역수 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\frac{1}{L} = \frac{V_1}{L_1} + \frac{V_2}{L_2} + \frac{V_3}{L_3}$$
    ② [숫자 대입] $$\frac{1}{L} = \frac{0.7}{5.0} + \frac{0.2}{3.0} + \frac{0.1}{2.1}$$
    ③ [최종 결과] $$L = 3.9$$
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4과목: 가스계측

61. 가스미터 선정 시 고려할 사항으로 틀린 것은?

  1. 가스의 최대사용유량에 적합한 계량능력인 것은 선택한다.
  2. 가스의 기밀성이 좋고 내구성이 큰 것을 선택한다.
  3. 사용 시 기차가 커서 정확하게 계량할 수 있는 것을 선택한다.
  4. 내열성, 내압성이 좋고 유지관리가 용이한 것을 선택한다.
(정답률: 87%)
  • 가스미터는 정밀한 계량이 핵심입니다. 기차(측정 오차)가 크면 계량의 정확성이 떨어지므로, 기차가 최대한 작은 것을 선택해야 합니다.
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62. 혼합물의 구성 성분을 분리하는 분리관의 분리능에 가장 큰 영향을 미치는 것은?

  1. 시료의 용량
  2. 고정상 담체의 입자크기
  3. 담체에 부착되는 액체의 양
  4. 분리관의 모양과 배치
(정답률: 52%)
  • 분리관의 분리능은 고정상과 이동상 사이의 상호작용에 의해 결정되며, 특히 담체에 부착되는 액체의 양이 분리 효율과 분리능에 가장 결정적인 영향을 미칩니다.
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63. 다음 중 보상도선과 기준접점을 이용하는 온도계 는?

  1. 바이메탈 온도계
  2. 압력 온도계
  3. 베크만 온도계
  4. 열전대 온도계
(정답률: 69%)
  • 열전대 온도계는 서로 다른 두 종류의 금속선을 접합하여 온도차에 의해 발생하는 열기전력을 측정하는 원리로, 측정 오차를 줄이기 위해 보상도선과 기준접점을 사용합니다.
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64. 회전자형 및 피스톤형 가스미터를 제외한 건식 가스미터의 경우 검정증인의 올바른 표시위치는?

  1. 외부함
  2. 전면판
  3. 눈금지시부 및 상판의 접합부
  4. 본관의 보기 쉬운 부분 및 부관의 출입구
(정답률: 69%)
  • 건식 가스미터(회전자형 및 피스톤형 제외)의 검정증인은 사용자가 확인하기 가장 용이한 눈금지시부 및 상판의 접합부에 표시하는 것이 규정입니다.
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65. 바이메탈온도계의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 히스테리시스 오차가 발생한다.
  2. 온도변화에 대한 응답이 빠르다.
  3. 온도조절 스위치로 많이 사용한다.
  4. 작용하는 힘이 작다.
(정답률: 68%)
  • 바이메탈 온도계는 서로 다른 열팽창 계수를 가진 두 금속판을 접합하여 온도 변화에 따라 휘어지는 원리를 이용하므로, 금속을 물리적으로 변형시키는 작용하는 힘이 큽니다.
    오답 노트
    온도변화에 대한 응답이 빠르다: 금속의 직접적인 팽창/수축을 이용하므로 응답 속도가 빠릅니다.
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66. 배관의 유속을 피토관으로 측정할 때 마노미터의 수주 높이가 30cm이었다. 이때 유속은 약 몇 m/s인가?

  1. 0.76
  2. 2.4
  3. 7.6
  4. 24.2
(정답률: 53%)
  • 피토관에서 유속은 마노미터의 수주 높이에 따른 압력차를 이용하여 베르누이 원리로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$V = \sqrt{2gh}$$
    ② [숫자 대입] $$V = \sqrt{2 \times 9.81 \times 0.3}$$
    ③ [최종 결과] $$V = 2.4$$
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67. 연소분석법 중 2종 이상의 동족 탄화수소와 수소가 혼합된 시료를 측정할 수 있는 것은?

  1. 폭발법, 완만 연소법
  2. 분별 연소법, 완만 연소법
  3. 파라듐관 연소법, 산화구리법
  4. 산화구리법, 완만 연소법
(정답률: 73%)
  • 파라듐관 연소법과 산화구리법은 수소와 탄화수소가 혼합된 시료에서 수소만을 선택적으로 제거하거나 반응시켜 측정할 수 있는 분석법입니다.
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68. 차압식 유량계로 유량을 측정하였더니 교축기구 전후의 차압이 20.25Pa 일 때 유량이 25m3/h 이었다. 차압이 10.50Pa일 때의 유량은 약 몇 m3/h인가?

  1. 13
  2. 18
  3. 23
  4. 28
(정답률: 60%)
  • 차압식 유량계에서 유량 $Q$는 차압 $\Delta P$의 제곱근에 비례한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $$Q_2 = Q_1 \times \sqrt{\frac{\Delta P_2}{\Delta P_1}}$$
    ② [숫자 대입] $$Q_2 = 25 \times \sqrt{\frac{10.50}{20.25}}$$
    ③ [최종 결과] $$Q_2 = 18$$
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69. 액면 조절을 위한 자동제어의 구성으로 가장 적당한 것은?

  1. 조작기 → 전송기 → 액면계 → 조절기 → 밸브
  2. 조절기 → 전송기 → 조작기 → 밸브 → 조절기
  3. 밸브 → 액면계 → 전송기 → 조작기 → 조절기
  4. 액면계 → 전송기 → 조절기 → 조작기 → 밸브
(정답률: 65%)
  • 액면 조절 자동제어의 표준 구성 순서는 측정 $\rightarrow$ 전송 $\rightarrow$ 비교/연산 $\rightarrow$ 조작 $\rightarrow$ 최종 제어 요소 순입니다. 따라서 액면계 $\rightarrow$ 전송기 $\rightarrow$ 조절기 $\rightarrow$ 조작기 $\rightarrow$ 밸브 순서가 가장 적당합니다.
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70. 기준 입력과 주피드백량의 차로서 제어동작을 일으키는 신호는?

  1. 기준입력 신호
  2. 조작 신호
  3. 동작 신호
  4. 주피드백 신호
(정답률: 71%)
  • 자동제어 시스템에서 설정값인 기준 입력과 현재 상태를 나타내는 주피드백량의 차이를 계산하여 제어 동작을 유발하는 신호를 동작 신호라고 합니다.
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71. 다음 [그림]은 불꽃이온화 검출기(FID)의 구조를 나타낸 것이다. ①~④의 명칭으로 부적당한 것은?

  1. ① 시료가스
  2. ② 직류전압
  3. ③ 전극
  4. ④ 가열부
(정답률: 84%)
  • 불꽃이온화 검출기(FID)의 구조에서 ④번은 검출된 미세 전류를 증폭하여 지시계로 보내는 증폭부입니다. 따라서 가열부라고 설명한 내용은 부적절합니다.
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72. 다음 중 용적식 유량계에 해당되지 않는 것은?

  1. 루트식
  2. 피스톤식
  3. 오벌식
  4. 로터리피스톤식
(정답률: 50%)
  • 피스톤식 유량계는 용적식 유량계의 한 종류입니다. 하지만 제시된 보기 중 루트식, 오벌식, 로터리피스톤식 모두 용적식에 해당하며, 문제의 정답 설정상 피스톤식이 제외된 것으로 보이나 실제로는 피스톤식 또한 용적식에 포함됩니다. (단, 공식 정답 기준에 따라 피스톤식을 정답으로 처리합니다.)
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73. 스프링 저울에 의한 무게 측정은 어느 방법에 속하는가?

  1. 치환법
  2. 보상법
  3. 영위법
  4. 편위법
(정답률: 64%)
  • 편위법은 스프링 저울처럼 물체의 무게가 작용하여 스프링과 바늘에 변위(위치의 치우침)가 발생하고, 그 변위량을 통해 무게를 측정하는 방법입니다.
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74. 염화파라듐 시험지로 검지할 수 있는 가스는?

  1. H2S
  2. CO
  3. HCN
  4. COCl2
(정답률: 67%)
  • 염화파라듐 시험지는 일산화탄소($CO$) 가스를 검지하는 데 사용됩니다.
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75. 습도계의 종류와 보기의 내용이 바르게 연결된 것은?

  1. 저항온도계식 건습구습도계 - ㉠, ㉡
  2. 광전관식 노점계 - ㉠, ㉢
  3. 전기저항식 습도계 - ㉡, ㉣
  4. 건습구 습도계 - ㉡, ㉢
(정답률: 71%)
  • 건습구 습도계는 에서 물이 필요하며(㉡), 구조 및 취급이 간단한(㉢) 특징을 가지고 있습니다.
    오답 노트
    저습도 측정 가능(㉠) 및 연속기록/원격측정/자동제어 이용(㉣)은 전기저항식 습도계의 특징입니다.
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76. 가스시험지법 중 염화제일구리 착염지로 검지하는 가스 및 반응색으로 옳은 것은?

  1. 아세틸렌 – 적색
  2. 아세틸렌 – 흑색
  3. 할로겐화물 – 적색
  4. 할로겐화물 – 청색
(정답률: 82%)
  • 염화제일구리 착염지는 아세틸렌 가스와 반응하여 적색으로 변색되는 특성을 이용해 검지합니다.
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77. 다음 중 유체에너지를 이용하는 유량계는?

  1. 터빈유량계
  2. 전자기유량계
  3. 초음파유량계
  4. 열유량계
(정답률: 82%)
  • 터빈유량계는 유체의 운동 에너지가 터빈 날개에 부딪혀 회전시키는 원리를 이용하여 유량을 측정하는 대표적인 유체에너지 이용 유량계입니다.
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78. 다음 중 실측식 가스미터가 아닌 것은?

  1. 다이어프램식 가스미터
  2. 와류식 가스미터
  3. 회전자식 가스미터
  4. 습식 가스미터
(정답률: 54%)
  • 실측식 가스미터는 가스의 부피를 직접 측정하는 방식이며, 와류식 가스미터는 유체의 흐름 특성을 이용해 유량을 추정하는 추량식 가스미터에 해당합니다.
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79. 제어동작에 따른 분류 중 연속되는 동작은?

  1. On-Off 동작
  2. 다위치 동작
  3. 단속도 동작
  4. 비례 동작
(정답률: 83%)
  • 비례 동작은 조작량이 편차의 크기에 비례하여 연속적으로 변화하는 제어 동작입니다.
    오답 노트
    - On-Off 동작: 편차에 따라 최대 또는 최소로만 작동하는 불연속 동작
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80. MAX 1.0m3/h. 0.5L/rev 로 표기된 가스미터가 시간당 50회전 하였을 경우 가스 유량은?

  1. 0.5m3/h
  2. 25L/h
  3. 25m3/h
  4. 50L/h
(정답률: 76%)
  • 가스미터의 1회전당 토출량과 시간당 회전수를 곱하여 시간당 유량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$Q = V \times N$$ (유량 = 회전당 부피 × 회전수)
    ② [숫자 대입] $$Q = 0.5 \times 50$$
    ③ [최종 결과] $$Q = 25$$ L/h
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