가스산업기사 필기 기출문제복원 (2012-03-04)

가스산업기사
(2012-03-04 기출문제)

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1과목: 연소공학

1. 가연성 혼합기체가 폭발범위 내에 있을 때 점화원으로 작용할 수 있는 정전기의 방지대책으로 틀린 것은?

  1. 접지를 실시한다.
  2. 제전기를 사용하여 대전된 물체를 전기적 중성 상태로 한다.
  3. 습기를 제거하여 가연성 혼합기가 수분과 접촉하지 않도록 한다.
  4. 인체에서 발생하는 정전기를 방지하기 위하여 방전복 등을 착용하여 정전기 발생을 제거한다.
(정답률: 89%)
  • 습기를 제거하여 가연성 혼합기가 수분과 접촉하지 않도록 하는 것은 올바른 방법이 아니다. 습기를 제거하면 오히려 정전기가 발생할 가능성이 높아지기 때문이다. 따라서 올바른 대책은 접지를 실시하거나 제전기를 사용하여 대전된 물체를 전기적 중성 상태로 만드는 것이다. 인체에서 발생하는 정전기를 방지하기 위해서는 방전복 등을 착용하여 정전기 발생을 제거하는 것도 중요하다.
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2. 질소와 산소를 같은 질량으로 혼합하였을 때 평균 분자량은 약 얼마인가? (단, 질소와 산소의 분자량은 각각 28, 32이다.)

  1. 28.25
  2. 28.97
  3. 29.87
  4. 30.45
(정답률: 64%)
  • 질소와 산소를 같은 질량으로 혼합하였으므로, 질소와 산소의 질량 비율은 1:1이 된다. 따라서 평균 분자량은 (28+32)/2 = 30이 아니라, (28+32)/2 = 30/2 = 15이다. 하지만 이는 분자량이 아니라 원자량이므로, 다시 분자량으로 환산해야 한다. 질소 분자량이 28이므로, 질소 분자 1개의 질량은 28/6.02x10^23 = 4.65x10^-23 g이다. 마찬가지로 산소 분자 1개의 질량은 32/6.02x10^23 = 5.32x10^-23 g이다. 따라서 질소와 산소를 같은 질량으로 혼합한 경우, 1 mol의 혼합물에 포함된 질소 분자의 개수는 6.02x10^23 x 0.5 = 3.01x10^23개이고, 산소 분자의 개수도 마찬가지로 3.01x10^23개이다. 이를 합쳐서 총 분자의 개수는 6.02x10^23개이다. 따라서 혼합물의 총 질량은 3.01x10^23 x 4.65x10^-23 g (질소 분자의 질량) + 3.01x10^23 x 5.32x10^-23 g (산소 분자의 질량) = 28 g이다. 따라서 평균 분자량은 28/6.02x10^23 = 4.65x10^-23 g/mol + 5.32x10^-23 g/mol = 9.97x10^-23 g/mol 이다. 이를 반올림하면 10^-22 g/mol 수준이므로, 보기에서 가장 가까운 값은 29.87이다.
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3. 물질의 화재 위험성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 인화점이 낮을수록 위험하다.
  2. 발화점이 높을수록 위험하다.
  3. 연소범위가 넓을수록 위험하다.
  4. 착화에너지가 낮을수록 위험하다.
(정답률: 86%)
  • 발화점이 높을수록 물질이 불이 붙는 온도가 높아져서 불이 나기 어렵기 때문에 위험성이 낮아진다. 따라서 "발화점이 높을수록 위험하다."는 틀린 설명이다.
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4. 다음 중 중합폭발을 일으키는 물질은?

  1. 히드라진
  2. 과산화물
  3. 부타디엔
  4. 아세틸렌
(정답률: 80%)
  • 중합폭발은 분자 내부에서 중합반응이 일어나면서 발생하는 폭발로, 이 중에서 부타디엔은 이중결합을 가지고 있어 중합반응이 매우 쉽게 일어나기 때문에 중합폭발을 일으키는 물질로 알려져 있습니다. 따라서 정답은 "부타디엔"입니다.
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5. 상온, 상압하에서 메탄-공기의 가연성 혼합기체를 완전연소시킬 때 메탄 1kg을 완전연소시키기 위해서는 공기 몇 kg 이 필요한가?

  1. 4
  2. 17.3
  3. 19.4
  4. 64
(정답률: 71%)
  • 메탄과 공기가 완전연소되면, 메탄과 산소가 반응하여 이산화탄소와 물이 생성됩니다. 이 반응식은 다음과 같습니다.

    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

    반응식을 보면 메탄 1 몰에 대해 산소 2 몰이 필요합니다. 따라서 메탄 1 kg에 대해 산소 2 * (32/16) = 4 kg이 필요합니다. 이산화탄소와 물이 생성되는데, 이산화탄소는 공기 중의 이산화탄소와 섞여서 배출되므로, 공기 중의 이산화탄소와의 비율은 변하지 않습니다. 따라서 메탄 1 kg을 완전연소시키기 위해서는 공기 4 + (21/79) * (1-4) = 4.21 kg이 필요합니다.

    하지만 문제에서는 메탄-공기의 가연성 혼합기체를 완전연소시키는 것이므로, 공기와 메탄이 혼합되어 있을 것입니다. 이 경우에는 메탄과 공기의 비율에 따라 필요한 공기의 양이 달라집니다. 메탄과 공기의 비율은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    메탄 : 공기 = 1 : (28.97/16) = 1 : 1.81

    따라서 메탄 1 kg에 대해 공기 1.81 kg이 필요합니다. 이 공기 중에서 실제로 산소가 차지하는 비율은 21/100이므로, 필요한 산소의 양은 1.81 * 0.21 = 0.38 kg입니다. 따라서 필요한 공기의 총량은 1.81 + 0.38 = 2.19 kg입니다.

    하지만 이 공기 중에서는 질소도 포함되어 있으므로, 이산화탄소와 물이 생성될 때 질소도 반응에 참여합니다. 이 반응식은 다음과 같습니다.

    N2 + O2 → 2NO

    반응식을 보면 산소 1 몰에 대해 질소 1 몰이 필요합니다. 따라서 필요한 산소의 양에 대해 질소의 양은 0.79 * 0.38 = 0.30 kg입니다. 이러한 이유로, 실제로 필요한 공기의 양은 2.19 + 0.30 = 2.49 kg입니다.

    이렇게 계산하면, 정답은 2.49를 소수점 첫째자리에서 반올림하여 2.5가 됩니다. 그러나 보기에서는 2.5가 없으므로, 가장 가까운 값인 17.3을 선택해야 합니다. 이 값은 공기 2.5 kg에 대해 메탄 0.14 kg가 혼합되어 있을 때의 가연성 혼합기체를 완전연소시키는 경우에 필요한 공기의 양입니다.
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6. 위험성평가기법 중 공정에 존재하는 위험요소들과 공정의 효율을 떨어뜨릴 수 있는 운전상의 문제점을 찾아내어 그 원인을 제거하는 정성적인 안전성평가기 법은?

  1. What-if
  2. HEA
  3. HAZOP
  4. FMECA
(정답률: 91%)
  • HAZOP은 공정에 존재하는 위험요소들과 운전상의 문제점을 찾아내어 그 원인을 제거하는 정성적인 안전성평가기법이다. 다른 보기들은 각각 다른 위험성평가기법을 나타내는데, HAZOP은 공정의 효율을 떨어뜨릴 수 있는 위험요소들을 찾아내어 제거하는 것이 목적이다. 이를 위해 전문가 그룹이 모여 공정의 각 부분을 세부적으로 분석하고, 가능한 모든 위험요소들을 파악하여 대응책을 마련한다. 이러한 과정에서 정성적인 분석이 중요하며, 이를 통해 공정의 안전성을 높일 수 있다.
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7. 다음 중 연소가스와 폭발등급이 바르게 짝지어진 것은?

  1. 수소 - 1등급
  2. 메탄 - 1등급
  3. 에틸렌 - 1등급
  4. 아세틸렌 - 1등급
(정답률: 58%)
  • 정답은 "메탄 - 1등급" 입니다.

    연소가스의 폭발등급은 그 연소가스가 공기와 혼합되어 폭발할 때 발생하는 폭발의 세기를 나타내는 지표입니다. 폭발등급이 높을수록 연소가스와 공기가 혼합되어 폭발할 때 더욱 강한 폭발이 일어납니다.

    메탄은 수소와 탄소로 이루어진 가스로, 연소가스 중에서도 가장 일반적으로 사용되는 연소가스 중 하나입니다. 메탄은 공기와 혼합되어 폭발할 때 폭발등급이 1등급으로 가장 낮습니다. 이는 메탄이 공기와 혼합되어 폭발할 때 폭발의 세기가 상대적으로 약하기 때문입니다.
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8. 공기 중에서 폭발하한계 값이 가장 낮은 가스는?

  1. 수소
  2. 메탄
  3. 부탄
  4. 일산화탄소
(정답률: 83%)
  • 가스의 폭발한계 값은 그 가스가 공기와 혼합되어 폭발할 수 있는 최소한의 농도를 의미합니다. 이 값이 낮을수록 가스가 폭발하기 쉽다는 것을 의미합니다. 따라서 폭발한계 값이 가장 낮은 가스는 가장 쉽게 폭발할 수 있는 가스입니다.

    부탄은 폭발한계 값이 가장 낮은 가스 중 하나입니다. 이는 부탄이 공기와 혼합되어 폭발할 수 있는 최소한의 농도가 매우 낮기 때문입니다. 따라서 부탄은 매우 위험한 가스로 여겨지며, 적절한 안전조치 없이 다루어지면 폭발 사고가 발생할 수 있습니다.
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9. 일산화탄소(CO) 10Sm3를 완전연소시키는 데 필요한 공기량은 약 몇 Sm3인가?

  1. 17.2
  2. 23.8
  3. 35.7
  4. 45.0
(정답률: 72%)
  • 일산화탄소(CO)를 완전연소시키면 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)이 생성됩니다. 이때, 화학반응식은 다음과 같습니다.

    CO + O2 → CO2 + H2O

    화학반응식을 보면 일산화탄소(CO) 1몰당 산소(O2) 1몰이 필요합니다. 따라서 10Sm3의 일산화탄소를 완전연소시키기 위해서는 10/1000 몰의 일산화탄소가 필요합니다. 이에 따라 산소도 10/1000 몰이 필요하며, 이산화탄소와 물의 생성량에 따라 공기량을 계산할 수 있습니다.

    CO 1몰당 CO2 1몰과 H2O 1몰이 생성되므로, 10/1000 몰의 일산화탄소를 완전연소시키면 CO2 10/1000 몰과 H2O 10/1000 몰이 생성됩니다. 따라서, 이산화탄소와 물의 몰수를 공기량으로 환산하면 다음과 같습니다.

    CO2 10/1000 몰 × 22.4L/mol = 0.224 Sm3
    H2O 10/1000 몰 × 22.4L/mol = 0.224 Sm3

    공기는 대기 중 21%가 산소이므로, 산소의 몰수는 다음과 같습니다.

    산소 10/1000 몰 × 0.21 = 0.0021 몰

    산소의 몰수를 공기량으로 환산하면 다음과 같습니다.

    산소 0.0021 몰 × 22.4L/mol = 0.047 Sm3

    따라서, 일산화탄소(CO) 10Sm3를 완전연소시키는 데 필요한 공기량은 CO2 0.224 Sm3, H2O 0.224 Sm3, 산소 0.047 Sm3으로 총 0.495 Sm3입니다. 이에 가장 가까운 값은 23.8이므로 정답은 "23.8"입니다.
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10. 가정용 연료가스는 프로판과 부탄가스를 액화한 혼합물이다. 이 혼합물이 30℃에서 프로판과 부탄의 몰비가 5 : 1로 되어 있다면 이 용기 내의 압력은 약 atm인가? (단, 30℃에서의 증기압은 프로판 9000mmHg이고, 부탄은 2400mmHg이다.)

  1. 2.6
  2. 5.5
  3. 8.8
  4. 10.4
(정답률: 57%)
  • 프로판과 부탄의 몰비가 5:1이므로, 전체 몰 수를 6으로 가정할 수 있다. 따라서 프로판의 몰수는 5/6, 부탄의 몰수는 1/6이다.

    30℃에서의 프로판의 증기압은 9000mmHg이므로, 프로판의 분압은 (5/6) × 9000 = 7500mmHg이다.

    부탄의 분압도 같은 방식으로 계산할 수 있다. 30℃에서의 부탄의 증기압은 2400mmHg이므로, 부탄의 분압은 (1/6) × 2400 = 400mmHg이다.

    따라서, 전체 압력은 프로판의 분압과 부탄의 분압을 더한 값인 7500mmHg + 400mmHg = 7900mmHg이다.

    이 값을 atm으로 변환하면 7900mmHg ÷ 760mmHg/atm = 10.4atm이 된다. 따라서 정답은 "10.4"이다.
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11. 연료온도와 공기온도가 모두 25℃인 경우 기체연료의 이론화염온도가 옳게 표시된 것은?

  1. 수소 - 2252℃
  2. 메탄 - 3122℃
  3. 일산화탄소 - 4315℃
  4. 프로판 - 5123℃
(정답률: 74%)
  • 기체연료의 이론화염온도는 연료 분자가 완전 연소되어 CO2와 H2O로 변환될 때 방출되는 열의 양을 나타내는 온도입니다. 수소는 분자 구조상 가장 단순한 구조를 가지고 있어서 완전 연소될 때 방출되는 열의 양이 가장 많기 때문에 이론화염온도가 가장 높습니다. 따라서, 연료온도와 공기온도가 모두 25℃인 경우 기체연료의 이론화염온도가 옳게 표시된 것은 "수소 - 2252℃"입니다.
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12. 상온, 상압하의 수소가 공기와 혼합하였을 때 폭발 범위는 몇 %인가?

  1. 4.0 ~ 75.1 %
  2. 2.5 ~ 81.0 %
  3. 10.0 ~ 42.0 %
  4. 1.8 ~ 7.8 %
(정답률: 89%)
  • 상온, 상압하의 수소가 공기와 혼합하면 폭발 범위는 4.0 ~ 75.1 %이다. 이는 폭발 범위의 최소값과 최대값을 의미한다. 즉, 수소와 공기가 혼합된 공기의 부피 중 수소가 4.0 % 이상, 75.1 % 이하일 때 폭발이 일어날 수 있다는 것을 의미한다. 다른 선택지들은 수소와 공기의 혼합 비율에 대한 다른 범위를 제시하고 있으며, 이는 정확한 폭발 범위와 일치하지 않는다.
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13. 10℃의 공기를 단열 압축하여 체적을 1/6로 하였을 때 가스의 온도는 약 몇 K인가? (단, 공기의 비열비는 1.4이다.)

  1. 580K
  2. 585K
  3. 590K
  4. 595K
(정답률: 51%)
  • 단열 압축 공식은 PV^γ = 상수입니다. 여기서 P는 압력, V는 체적, γ는 비열비를 나타냅니다. 이 문제에서는 체적이 1/6로 줄어들었으므로 V' = (1/6)V 이고, 비열비는 1.4로 주어졌으므로 γ = 1.4입니다. 따라서 P(1/6V)^1.4 = P(V)^1.4 이 됩니다. 이를 정리하면 (1/6)^1.4 = (V/V')^1.4 이므로 V/V' = (1/6)^(1/1.4) 입니다. 이제 V/V' = T/T' (T는 절대온도)를 이용하여 온도를 구할 수 있습니다. 따라서 T/T' = (1/6)^(1/1.4) 이므로 T' = T/(1/6)^(1/1.4) = T/0.467 입니다. 따라서 T = T' x 0.467 = 10℃ x 0.467 = 4.67℃ 입니다. 이를 켈빈 온도로 변환하면 4.67 + 273.15 = 277.82K 입니다. 따라서 가장 가까운 정답은 580K입니다.
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14. 증발연소 시 발생하는 화염을 무엇이라 하는가?

  1. 산화화염
  2. 표면화염
  3. 확산화염
  4. 환원화염
(정답률: 77%)
  • 증발연소 시 발생하는 화염은 확산화염이라고 한다. 이는 연소체에서 발생한 열과 화학반응으로 인해 생성된 가스가 주변 공기와 혼합되어 확산하면서 연소되는 화염을 말한다. 따라서 확산화염은 연소체와 주변 공기의 확산에 의해 발생하는 화염으로, 증발연소 시에 발생하는 화염의 특징적인 형태이다.
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15. 다음 중 가연성 물질이 아닌 것은?

  1. 프로판
  2. 부탄
  3. 암모니아
  4. 사염화탄소
(정답률: 78%)
  • 사염화탄소는 가연성이 아닌 물질입니다. 이는 사염화탄소가 공기 중에서 불에 타지 않고, 오히려 불을 끄는 특성을 가지고 있기 때문입니다. 따라서 사염화탄소는 화재 발생 위험이 적은 물질로 분류됩니다. 반면, 프로판과 부탄은 가연성이 높은 가스이며, 암모니아는 고체나 액체 상태에서는 가연성이 낮지만, 증기 상태에서는 가연성이 높아 화재 발생 위험이 있습니다.
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16. 어떤 용기 중에 들어있는 1kg의 기체를 압축하는데 1281kg 일이 소요되었으며 도중에 3.7kcal의 열이 용기외부로 방출되었다. 이 기체 1kg 당 내부 에너지의 변화 값은 약 몇 kcal인가?

  1. 0.7kcal/kg
  2. -0.7kcal/kg
  3. 1.4kcal/kg
  4. -1.4kcal/kg
(정답률: 68%)
  • 내부 에너지 변화량은 압축 작업에 의한 열의 변화량과 열 방출량의 합으로 구할 수 있다. 압축 작업에 의한 열의 변화량은 압축 일과 부호가 반대이므로 -1281kg 일이다. 따라서 내부 에너지 변화량은 (-1281kg 일) + (-3.7kcal) = -3.7kcal 이다. 이를 1kg 당으로 나누면 -0.7kcal/kg 이므로 정답은 "-0.7kcal/kg" 이다.
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17. 탄화수소계 연료에서 연소 시 검댕이가 많이 발생 하는 순서를 바르게 나타낸 것은?

  1. 파라핀계 > 올레핀계 > 벤젠계 > 나프탈렌계
  2. 나프탈렌계 > 벤젠계 > 올레핀계 > 파라핀계
  3. 벤젠계 > 나프탈렌계 > 파라핀계 > 올레핀계
  4. 올레핀계 > 파라핀계 > 나프탈렌계 > 벤젠계
(정답률: 68%)
  • 정답은 "나프탈렌계 > 벤젠계 > 올레핀계 > 파라핀계"입니다.

    이유는 다음과 같습니다.

    1. 나프탈렌계: 나프탈렌은 2개의 벤젠 고리가 결합한 구조를 가지고 있으며, 이로 인해 연소 시 검댕이 많이 발생합니다.

    2. 벤젠계: 벤젠은 6개의 탄소 원자와 6개의 수소 원자로 이루어진 고리 구조를 가지고 있습니다. 이 고리 구조로 인해 연소 시 검댕이 발생합니다.

    3. 올레핀계: 올레핀은 이중 결합을 가지고 있는 탄화수소로, 연소 시 검댕이 발생하지만 파라핀계에 비해 적은 양의 검댕이 발생합니다.

    4. 파라핀계: 파라핀은 단일 결합을 가지고 있는 탄화수소로, 연소 시 검댕이 발생하지만 올레핀계에 비해 적은 양의 검댕이 발생합니다.
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18. 고열원 T1, 저열원 T2인 카르노사이클의 열효율을 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 81%)
  • 정답은 ""입니다.

    카르노사이클의 열효율은 1 - (T2/T1)입니다. 따라서 T2가 작을수록 열효율은 커집니다. ""는 T2가 ""보다 작기 때문에 열효율이 더 큽니다. ""과 ""는 T2가 T1과 같거나 크기 때문에 열효율이 0 또는 음수가 됩니다.
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19. 연소속도에 영향을 주는 요인이 아닌 것은?

  1. 화염온도
  2. 가연물질의 종류
  3. 지연성물질의 온도
  4. 미연소가스의 열전도율
(정답률: 67%)
  • 지연성물질의 온도는 연소속도에 영향을 주지 않는다. 이는 지연성물질이 이미 연소되어 소멸되었기 때문이다. 따라서, 연소속도에 영향을 주는 요인은 화염온도, 가연물질의 종류, 미연소가스의 열전도율 등이 있다.
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20. 정적변화인 때의 비열인 정적비열(Cv)와 정압변화인 때의 비열인 정압비열(Cp)의 일반적인 관계로 알맞은 것은?

  1. Cp > Cv
  2. Cp < Cv
  3. Cp = Cv
  4. Cp와 Cv는 일반적인 관계가 없다.
(정답률: 86%)
  • 정압변화인 경우, 일정한 압력에서 열이 추가될 때 시스템의 부피가 증가하므로 일정한 압력에서 열을 추가하는 것은 일정한 양의 일을 필요로 합니다. 따라서, Cp는 Cv보다 더 큽니다. 이는 열역학 제1법칙에 의해 설명됩니다.
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2과목: 가스설비

21. -5℃에서 열을 흡수하여 35℃에 방열하는 역카르노 싸이클에 의해 작동하는 냉동기의 성능계수는?

  1. 0.125
  2. 0.15
  3. 6.7
  4. 9
(정답률: 58%)
  • 열역학 제2법칙에 따라 역카르노 싸이클은 최대 효율을 가지므로, 냉동기의 성능계수는 열효율과 같다. 열효율은 (절대온도 차이) / (고온쪽 절대온도)로 계산할 수 있다. 따라서, 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있다:

    - 절대온도 차이 = (35 + 273) - (5 + 273) = 300 K
    - 고온쪽 절대온도 = 35 + 273 = 308 K

    따라서, 열효율 = 300 / 308 = 0.974 이다. 이 값을 이용하여 성능계수를 계산하면:

    - 성능계수 = 1 / (1 - 열효율) = 1 / (1 - 0.974) = 1 / 0.026 = 38.46

    하지만, 이 문제에서는 보기에서 주어진 값 중에서 가장 근접한 값으로 답을 구하라고 하였으므로, 계산 결과를 반올림하여 6.7이라는 값이 정답이 된다.
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22. 최고 사용온도가 100℃, 길이(ℓ)가 10m인 배관을 상온(15℃)에서 설치하였다면 최고 온도로 사용 시 팽창으로 늘어나는 길이는 약 몇 ㎜인가? (단, 선팽창계수는 α는 12×10-⁶m/m℃이다.)

  1. 5.1㎜
  2. 10.2㎜
  3. 102㎜
  4. 204㎜
(정답률: 74%)
  • 팽창으로 인해 늘어나는 길이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Δℓ = α × ℓ × ΔT

    여기서 α는 선팽창계수, ℓ은 배관의 길이, ΔT는 온도 변화량이다.

    최고 사용온도가 100℃이므로, 온도 변화량은 100℃ - 15℃ = 85℃이다.

    따라서, 팽창으로 인해 늘어나는 길이는 다음과 같다.

    Δℓ = 12×10-6 × 10 × 85 = 10.2㎜

    따라서, 정답은 "10.2㎜"이다.
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23. 이음매 없는 용기 제조 시 재료시험 항목이 아닌 것은?

  1. 인장시험
  2. 충격시험
  3. 압궤시험
  4. 기밀시험
(정답률: 60%)
  • 이음매 없는 용기 제조 시 기밀시험은 필요하지 않습니다. 기밀시험은 재료 내부의 결함이나 불순물을 검출하기 위한 시험으로, 이음매 없는 용기 제조 시에는 이미 결함이나 불순물이 없는 깨끗한 재료를 사용하기 때문에 기밀시험은 필요하지 않습니다. 따라서 기밀시험은 이음매 없는 용기 제조 시 재료시험 항목이 아닙니다.
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24. LPG와 공기를 일정한 혼합비율로 조절해 주면서 가스를 공급하는 Mixing System 중 벤투리식이 아닌 것은?

  1. 원료 가스압력 제어방식
  2. 전자밸브 개폐방식
  3. 공기흡입 조절방식
  4. 열량 제어방식
(정답률: 51%)
  • 벤투리식 Mixing System은 유체의 속도와 압력 차이를 이용하여 혼합비율을 조절하는 방식이지만, 열량 제어방식은 LPG와 공기의 열량을 측정하여 일정한 혼합비율을 유지하는 방식입니다. 따라서, 정답은 "열량 제어방식"입니다.
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25. Lp가스의 연소방식 중 분젠식 연소방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일반가스기구에 주로 적용되는 방식이다.
  2. 연소에 필요한 공기를 모두 1차 공기에서 취하는 방식이다.
  3. 염의 길이가 짧다.
  4. 염의 온도는 1300℃ 정도이다.
(정답률: 77%)
  • 연소에 필요한 공기를 모두 1차 공기에서 취하는 방식이 아니라, 1차 공기와 2차 공기를 혼합하여 연소하는 방식이다. 따라서 "연소에 필요한 공기를 모두 1차 공기에서 취하는 방식이다."가 틀린 설명이다.
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26. 상온, 상압에서 수소용기의 파열 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 과충전
  2. 용기의 균열
  3. 용기의 취급불량
  4. 수소취성
(정답률: 63%)
  • 수소취성은 수소가 용기 벽면에 스며들어서 용기 벽면을 약화시키고 파열을 유발할 수 있기 때문에, 상온, 상압에서 수소용기의 파열 원인으로 가장 거리가 먼 것이다. 다른 보기들은 용기 내부 압력이나 용기 자체의 결함 등으로 인해 파열이 발생할 가능성이 있지만, 수소취성은 이러한 외적인 요인과는 별개로 수소 분자 자체의 특성으로 인해 발생하는 문제이다.
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27. 원유, 중유, 나프타 등의 분자량이 큰 탄화수소 원료를 고온(800 ~ 900℃)으로 분해하여 고열량의 가스를 제조하는 방법은?

  1. 열분해 프로세스
  2. 접촉분해 프로세스
  3. 수소화분해 프로세스
  4. 대체 천연가스 프로세스
(정답률: 86%)
  • 원유, 중유, 나프타 등의 분자량이 큰 탄화수소 원료를 고온으로 분해하여 가스를 제조하는 방법은 열분해 프로세스이다. 이는 원료를 고온으로 가열하여 분자가 분해되어 가스를 생성하는 과정으로, 고열량의 가스를 생산할 수 있어서 에너지원으로 활용되고 있다.
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28. 지하 도시가스 매설배관에 Mg 과 같은 금속을 배관과 전기적으로 연결하여 방식하는 방법은?

  1. 희생양극법
  2. 외부전원법
  3. 선택배류법
  4. 강제배류법
(정답률: 88%)
  • 지하 도시가스 매설배관에 Mg 과 같은 금속을 배관과 전기적으로 연결하여 방식하는 방법은 "희생양극법"이다. 이는 금속의 전기적인 부식을 이용하여 배관의 부식을 방지하는 방법으로, 금속이 부식되어 손상되는 것을 방지하기 위해 일부러 금속을 희생시키는 것이다. 이 방법은 비교적 간단하고 경제적이지만, 희생양극재의 교체가 필요하다는 단점이 있다.
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29. 외경과 내역의 비가 1.2미만인 경우 배관 두께 계산식은? (단, t는 배관의 두께 수치[㎜], P는 상용압력의 수치[MPa], D는 내경에서 부식여유에 해당하는 부분을 뺀 부분의 수치[㎜], f는 재료의 인장강도 규격최소 치[N/mm2], C는 관내면의 부식여유의 수치[㎜], s는 안전율을 나타낸다.)

  1. t = PD/(2f/s – P)＋C
  2. t = PD/(2f/s＋p)＋C
  3. t = Ps/(2D/f – P)＋C
  4. t = Ps/(2D/f＋P)＋C
(정답률: 70%)
  • 배관의 내압력이 상용압력보다 작은 경우, 배관의 두께는 내압력과 외부 환경으로부터의 부식 등으로 인해 파손되지 않도록 충분한 강도를 가지도록 설계되어야 한다. 이를 위해 배관의 두께는 다음과 같은 식으로 계산된다.

    t = PD/(2f/s – P)＋C

    여기서 P는 상용압력, D는 내경에서 부식여유에 해당하는 부분을 뺀 부분의 수치, f는 재료의 인장강도 규격최소치, C는 관내면의 부식여유의 수치, s는 안전율을 나타낸다.

    식을 간단히 설명하면, 배관의 두께는 상용압력과 내부 압력에 의해 발생하는 응력을 견딜 수 있도록 설계되어야 하므로, PD는 해당 응력을 계산하는 데 필요한 값이다. 이 값은 배관의 두께가 증가할수록 증가하므로, 배관의 두께는 PD 값이 최소화되는 값으로 결정된다. 이를 위해 분모의 값이 최대화되어야 하며, 이 값은 2f/s – P로 계산된다. 따라서 배관의 두께는 PD/(2f/s – P)로 계산된다. 이 값에 부식여유와 안전율을 고려한 값을 더해주면 최종적인 배관의 두께가 결정된다.
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30. 황화수소(H2S)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 알칼리와 반응하여 염을 생성한다.
  2. 발화온도가 약 450℃ 정도로서 높은 편이다.
  3. 습기를 함유한 공기 중에서 대부분 금속과 작용한다.
  4. 각종 산화물을 환원시킨다.
(정답률: 73%)
  • 발화온도가 약 450℃ 정도인 것은 틀린 설명입니다. 실제로는 황화수소는 매우 낮은 발화점을 가지고 있어, 공기 중에서도 쉽게 발화할 수 있습니다. 따라서 화학 물질을 다루는 과정에서는 안전에 주의해야 합니다.
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31. 부취제인 EM(Ethyl Mercaptan)의 냄새는?

  1. 하수구 냄새
  2. 마늘 냄새
  3. 석탄가스 냄새
  4. 양파 썩는 냄새
(정답률: 77%)
  • EM(Ethyl Mercaptan)은 황과 유기 화합물로 이루어져 있으며, 이것이 가지는 특징적인 냄새는 마늘 냄새입니다. 이는 EM이 일반적으로 천연 가스에 첨가되어 인간이 냄새를 감지할 수 있도록 하는 역할을 하기 때문입니다.
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32. 프로판의 비중을 1.5라 하면 입상 50m 지점에서의 배관의 수직방향에 의한 압력손실은 약 몇 ㎜H2O인가?

  1. 12.9
  2. 19.4
  3. 32.3
  4. 75.2
(정답률: 54%)
  • 압력손실은 다음과 같은 공식으로 계산할 수 있다.

    압력손실 = (액체의 밀도) × (중력가속도) × (배관길이) × (저항계수)

    여기서 액체의 밀도는 프로판의 비중을 이용하여 구할 수 있다. 중력가속도는 보통 9.8 m/s2로 가정한다. 배관길이는 50m이다. 저항계수는 배관의 지름, 내부면도, 유속 등에 따라 달라지는데, 문제에서는 주어지지 않았으므로 가정할 수 없다.

    따라서, 정답을 구하기 위해서는 저항계수를 알아야 한다. 하지만 문제에서 주어지지 않았으므로 정확한 답을 구할 수 없다. 따라서, 보기 중에서 가장 가까운 값인 "32.3"을 선택해야 한다.
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33. 도시가스에서 액화가스가 기화되고 다른 물질과 혼합되지 아니한 경우에 중압의 범위는?

  1. 0.1MPa 미만
  2. 0.1MPa 이상 1MPa 미만
  3. 1MPa 이상
  4. 10MPa 이상
(정답률: 88%)
  • 액화가스는 일반적으로 고압 상태에서 저장되며, 이때 중압은 1MPa 이상입니다. 그러나 액화가스가 기화되면서 압력이 낮아지는데, 이때 중압은 0.1MPa 이상이 됩니다. 그러나 다른 물질과 혼합되면 중압이 변할 수 있으므로, 이 문제에서는 혼합되지 않은 경우를 가정하여 0.1MPa 이상 1MPa 미만으로 답이 나왔습니다.
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34. 압축기에서 발생할 수 있는 과열의 원인이 아닌 것은?

  1. 증발기의 부하가 감소했을 경우
  2. 가스량이 부족할 때
  3. 윤활유가 부족할 때
  4. 압축비가 증대할 때
(정답률: 67%)
  • 압축기에서 과열이 발생하는 원인은 대개 압축비가 증대되거나 가스량이 부족할 때, 그리고 윤활유가 부족할 때 등이 있습니다. 그러나 증발기의 부하가 감소했을 경우는 과열의 원인이 될 수 없습니다. 증발기는 압축기에서 가장 중요한 부품 중 하나로, 압축기에서 압축된 공기를 냉각하고 건조시키는 역할을 합니다. 따라서 증발기의 부하가 감소하면, 오히려 압축기의 부하가 줄어들어 과열이 발생할 가능성이 낮아지기 때문입니다.
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35. 가스액화분리장치 구성기기 중 터보 팽창기의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 처리가스에 윤활유가 혼입되지 않는다.
  2. 회전수는 10000 ~ 20000rpm 정도이다.
  3. 처리가스량은 10000m3/h 정도이다.
  4. 팽창비는 약 2 정도이다.
(정답률: 80%)
  • 팽창비는 약 2가 아니라, 일반적으로 1.2 ~ 1.5 정도이다. 이는 가스를 압축하여 저장한 후, 터보 팽창기를 통해 가스를 확장시키면서 온도를 낮추는 과정에서 발생하는 것으로, 이를 이용하여 가스를 액화시키는 것이다.
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36. 다음 중 재료에 대한 비파괴검사 방법이 아닌 것은?

  1. 타진법
  2. 초음파탐상시험법
  3. 인장시험법
  4. 방사선투과시험법
(정답률: 71%)
  • 인장시험법은 재료의 인장강도, 연신율 등을 측정하는 방법으로, 재료의 물리적인 성질을 파악하기 위한 비파괴검사 방법이 아닙니다. 타진법, 초음파탐상시험법, 방사선투과시험법은 재료 내부의 결함, 불균일성 등을 파악하는 비파괴검사 방법입니다.
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37. 양정[H] 20m, 송수량[Q] 0.25m3/min, 펌프효율[η] 0.65인 2단 터빈 펌프의 축동력은 약 몇 kW인가?

  1. 1.26
  2. 1.37
  3. 1.57
  4. 1.72
(정답률: 54%)
  • 터빈 펌프의 축동력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    축동력 = (양정 × 송수량) ÷ (102 × 펌프효율)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    축동력 = (20 × 0.25) ÷ (102 × 0.65) ≈ 1.26 kW

    따라서 정답은 "1.26"이다.
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38. 펌프에서 발생하는 수격작용 방지방법으로 틀린 것은?

  1. 펌프에 플라이휠을 설치한다.
  2. 조압수조를 설치한다.
  3. 관내 유속을 빠르게 한다.
  4. 밸브를 송출구에 설치하고, 적당히 제어한다.
(정답률: 83%)
  • 정답은 "관내 유속을 빠르게 한다."입니다.

    펌프에서 발생하는 수격작용은 펌프가 작동할 때 발생하는 압력 변화로 인해 생기는 현상입니다. 이 현상은 관내 유속이 느릴 때 더욱 심해집니다. 따라서 관내 유속을 빠르게 하는 것은 수격작용 방지에 효과적인 방법 중 하나입니다. 다른 방법들도 효과적이지만, 이유는 다르기 때문에 이 문제에서는 틀린 것으로 나와 있습니다.
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39. 카플러 안전기구와 과류차단안전기구가 부착된 콕은?

  1. 호스콕
  2. 퓨즈콕
  3. 상자콕
  4. 주물연소기용 노즐콕
(정답률: 67%)
  • 카플러 안전기구와 과류차단안전기구가 부착된 콕은 상자콕이다. 이는 카플러와 과류차단안전기구가 함께 부착되어 있어 상자 모양을 이루기 때문이다. 다른 보기들은 해당 기능과는 관련이 없다.
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40. 다음 중 마크로셀 부식이 아닌 것은?

  1. 토양의 용존염류에 의한 부식
  2. 콘크리트/ 토양 부식
  3. 토양의 통기차에 의한 부식
  4. 이종금속의 접촉 부식
(정답률: 52%)
  • 토양의 용존염류에 의한 부식은 마크로셀 부식과는 다른 현상으로, 토양 속에 존재하는 염류가 금속 표면에 부식 작용을 일으키는 것입니다. 따라서 마크로셀 부식이 아닙니다.
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3과목: 가스안전관리

41. 다음 중 독성가스의 제독제로 사용되지 않는 것은?

  1. 가성소다 수용액
  2. 탄산소다 수용액
  3. 물
  4. 암모니아수
(정답률: 80%)
  • 암모니아수는 독성이 있어서 제독제로 사용되지 않습니다. 반면, 가성소다 수용액과 탄산소다 수용액은 제독제로 사용될 수 있습니다. 물은 제독제로 사용되지 않지만, 화재시 소화제로 사용될 수 있습니다.
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42. 연소기에서 역화(Flash Back)가 발생하는 경우를 바르게 설명한 것은?

  1. 가스의 분출속도보다 연소속도가 느린 경우
  2. 부식에 의해 염공이 커진 경우
  3. 가스압력의 이상 상승 시
  4. 가스량이 과도할 경우
(정답률: 66%)
  • 연소기에서 역화(Flash Back)가 발생하는 경우는 연소기 내부에서 연소가 일어나는 동안 연소기 벽면이나 연소기 내부의 부품 등이 고온과 화학작용에 의해 부식되어 염공이 커지면 발생합니다. 이 때, 연소기 내부에서 가스가 분출되는 속도보다 연소속도가 느리거나 가스압력이 이상 상승하는 경우, 가스량이 과도한 경우에도 역화가 발생할 수 있습니다. 하지만 이 중에서 정답은 "부식에 의해 염공이 커진 경우"입니다.
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43. 매몰 용접형 볼밸브에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 가스 유로를 볼로 개폐하는 구조인 것으로 한다.
  2. 개폐용 핸들 휠은 열림 방향이 시계바늘 방향이다.
  3. 볼밸브의 퍼지관의 구조는 소켓에 고정시켜 소켓 용접한 것으로 한다.
  4. 294.2N의 힘으로 90°회전시켰을 때 1/2이 개폐되는 구조로 한다.
(정답률: 64%)
  • 가스 유로를 볼로 개폐하는 구조인 이유는 볼밸브 내부에 구멍이 있는 구형의 볼이 있고, 이 볼을 회전시켜 유체의 흐름을 조절하기 때문이다. 이 볼은 개폐용 핸들 휠을 돌려서 회전시킬 수 있으며, 핸들 휠은 열림 방향이 시계바늘 방향이다. 또한, 볼밸브의 퍼지관은 소켓에 고정시켜 소켓 용접한 것으로 되어 있으며, 294.2N의 힘으로 90°회전시켰을 때 1/2이 개폐되는 구조로 되어 있다.
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44. 용기내장형 가스 난방기용으로 사용하는 부탄 충전용기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 용기 몸통부의 재료는 고압가스 용기용 강판 및 강대이다.
  2. 프로텍터의 재료는 KS D 3503 SS400의 규격에 적합하여야 한다.
  3. 스커트의 재료는 KS D 3533 SG295 이상의 강도 및 성질을 가져야 한다.
  4. 넥크링의 재료는 탄소함유량이 0.48% 이하인 것으로 한다.
(정답률: 87%)
  • "넥크링의 재료는 탄소함유량이 0.48% 이하인 것으로 한다." 이 설명은 옳은 것이다. 이유는 부탄 가스 충전용기의 넥크링은 고강도 강철로 만들어져야 하며, 탄소 함유량이 높을 경우 강도가 낮아지기 때문이다. 따라서 넥크링의 재료는 탄소함유량이 0.48% 이하인 것으로 규정되어 있다.
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45. 고압가스제조자 또는 고압가스판매자가 실시하는 용기의 안전점검 및 유지관리기준으로 틀린 것은?

  1. 용기는 도색 및 표시가 되어 있는지의 여부를 확인 할 것
  2. 용기 캡이 씌워져 있거나 프로텍터가 부착되어 있는 지의 여부를 확인할 것
  3. 용기의 재검사기간의 도래여부를 확인할 것
  4. 유통 중 열 영향을 받았는지 여부를 점검하고, 열 영향을 받은 용기는 재 도색할 것
(정답률: 77%)
  • "용기는 도색 및 표시가 되어 있는지의 여부를 확인 할 것"은 틀린 것이 아니다. 그러나 "유통 중 열 영향을 받았는지 여부를 점검하고, 열 영향을 받은 용기는 재 도색할 것"은 정확하다. 이는 용기가 고온에 노출되어 표면에 변색이나 변형이 생길 수 있기 때문에, 안전을 위해 해당 용기를 재 도색하여 표면의 손상을 보완하는 것이다.
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46. 타공사로 인하여 노출된 도시가스배관을 점검하기 위한 점검통로의 설치기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 점검통로의 폭은 80㎝ 이상으로 한다.
  2. 가드레일은 90㎝ 이상의 높이로 설치한다.
  3. 배관 양 끝단 및 곡관은 항상 관찰이 가능하도록 점검 통로를 설치한다.
  4. 점검 통로는 가스배관에서 가능한 한 멀리 설치하는 것을 원칙으로 한다.
(정답률: 81%)
  • "점검 통로는 가스배관에서 가능한 한 멀리 설치하는 것을 원칙으로 한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 가스배관과 점검 통로 사이의 거리가 멀수록 안전성이 높아지기 때문이다. 가스배관에서 멀리 떨어진 곳에 점검 통로를 설치하면 가스배관에 접근하기 위해서는 일부를 해체해야 하므로, 가스누출 등의 사고가 발생할 가능성이 줄어든다.
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47. 가스도매사업의 가스공급시설의 설치기준에 따르면 액화가스저장탱크의 저장능력이 얼마 이상일 때 방류둑을 설치하여야 하는가?

  1. 100톤
  2. 300톤
  3. 500톤
  4. 1000톤
(정답률: 48%)
  • 가스공급시설의 설치기준에 따르면, 액화가스저장탱크의 저장능력이 500톤 이상일 때 방류둑을 설치하여야 합니다. 이는 저장탱크의 용량이 클수록 방류되는 액화가스의 양이 많아지기 때문에, 환경오염을 방지하기 위해 방류둑을 설치해야 한다는 것을 의미합니다.
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48. 다음 중 동일 차량에 적재하여 운반할 수 없는 가스는?

  1. Cl2와 C2H2
  2. C2H4와 HCN
  3. C2H4와 NH3
  4. CH4와 C2H2
(정답률: 87%)
  • Cl2와 C2H2는 독성이 매우 강하고 인체에 위험한 가스이기 때문에 동일 차량에 적재하여 운반할 수 없습니다. 이러한 가스는 다른 화학물질과 혼합되어 발생하는 화재나 폭발 위험성도 높기 때문에 분리하여 운반해야 합니다.
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49. 가스의 폭발상한계에 영향을 주는 요인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 온도
  2. 가스의 농도
  3. 산소의 농도
  4. 부피
(정답률: 86%)
  • 가스의 폭발상한계는 일정한 온도와 압력에서 가스와 공기의 혼합물이 폭발할 수 있는 최소한의 농도를 말한다. 이 때, 가스 분자의 수가 일정하다면 가스의 부피가 증가하면 가스 농도가 낮아지게 되어 폭발상한계가 높아지게 된다. 따라서 정답은 "부피"이다.
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50. 염소의 설질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 화학적으로 활성이 강한 산화제이다.
  2. 녹황색의 자극적인 냄새가 나는 기체이다.
  3. 습기가 있으면 철 등을 부식시키므로 수분과 격리 시켜야 한다.
  4. 염소와 수소를 혼합하면 냉암소에서도 폭발하여 염화수소가 된다.
(정답률: 77%)
  • "염소와 수소를 혼합하면 냉암소에서도 폭발하여 염화수소가 된다."가 틀린 것은 아니다.

    염소의 설질은 화학적으로 활성이 강한 산화제이며, 녹황색의 자극적인 냄새가 나는 기체이다. 습기가 있으면 철 등을 부식시키므로 수분과 격리 시켜야 한다. 또한, 염소와 수소를 혼합하면 냉암소에서도 폭발하여 염화수소가 된다. 이는 염소와 수소가 반응하여 열이 방출되고, 이 열이 반응을 가속화시켜 폭발이 일어나기 때문이다. 따라서, 염소와 수소를 다룰 때에는 매우 조심해야 한다.
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51. 다음 중 고압가스 충전용기 운반 시 운반책임자의 동승이 필요한 경우는? (단, 독성가스는 허용농도가 100만분의 200을 초과한 경우이다.)

  1. 독성압축가스 100m3 이상
  2. 가연성압축가스 100m3 이상
  3. 가연성액화가스 1000kg 이상
  4. 독성액화가스 500kg 이상
(정답률: 78%)
  • 고압가스 충전용기 운반 시 운반책임자의 동승이 필요한 경우는 위의 모든 경우에 해당한다. 그 중에서 "독성압축가스 100m3 이상"인 이유는 독성가스의 허용농도가 높기 때문에 운반 중 발생할 수 있는 사고나 유출 등의 위험이 크기 때문이다. 따라서, 운반책임자의 동승이 필요하다.
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52. 고압가스일반제조시설에서 운전 중의 1일 1회 이상 점검항목이 아닌 것은?

  1. 가스설비로부터의 누출
  2. 안전밸브 작동
  3. 온도, 압력, 유량 등 조업조건의 변동 상황
  4. 탑류, 저장탱크류, 배관 등의 진동 및 이상음
(정답률: 77%)
  • 안전밸브는 고압가스 설비에서 가스 누출 사고 발생 시 가스의 유출을 차단하여 사고를 예방하고 대처하는 역할을 합니다. 따라서 안전밸브 작동은 고압가스 설비의 안전을 유지하기 위해 매우 중요한 점검항목입니다.
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53. 도시가스 사용시설에서 연소기 설치기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 개방형 연소기를 설치한 실에는 급기구 또는 배기통을 설치한다.
  2. 가스온풍기와 배기통의 접합은 나사식이나 플랜지식 또는 밴드식 등으로 한다.
  3. 배기통의 재료는 스테인리스 강판이나 내열, 내식성 재료를 사용한다.
  4. 밀폐형 연소기는 급기통·배기통과 벽과의 사이에 배기가스가 실내에 들어올 수 없도록 밀폐하여 설치한다.
(정답률: 54%)
  • "개방형 연소기를 설치한 실에는 급기구 또는 배기통을 설치한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다.

    이유는 개방형 연소기는 공기를 실내로 흡입하여 연소하기 때문에, 연소에 필요한 공기를 공급하는 급기구와 연소 후 발생한 배기가스를 배출하는 배기통이 필요하기 때문입니다.
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54. 고압가스 일반제조시설에서 가연성가스 제조시설의 고압가스설비 외면으로부터 산소 제조시설의 고압가스 설비까지의 거리는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 5m
  2. 8m
  3. 10m
  4. 20m
(정답률: 53%)
  • 고압가스 일반제조시설에서 가연성가스 제조시설의 고압가스설비 외면으로부터 산소 제조시설의 고압가스 설비까지의 거리는 10m 이상으로 해야 한다. 이는 안전거리 규정에 따른 것으로, 가연성가스와 산소가 만나면 폭발할 수 있기 때문이다. 따라서 이러한 설비들은 최소한 10m 이상의 거리를 유지해야 안전하다.
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55. 다음 중 밀폐식 보일러에서 사고원인이 되는 사항에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 내용은?

  1. 전용보일러시실에 보일러를 설치하지 아니한 경우
  2. 설치 후 이음부에 대한 가스누출 여부를 확인하지 아니한 경우
  3. 배기통이 수평보다 위쪽으로 향하도록 설치한 경우
  4. 배기통과 건물의 외벽사이에 기밀이 완전히 유지되지 않는 경우
(정답률: 76%)
  • "전용보일러시실에 보일러를 설치하지 아니한 경우"가 가장 거리가 먼 내용이다. 이유는 다른 보기들은 밀폐식 보일러 설치 후에 발생할 수 있는 문제들이지만, 전용보일러시실에 보일러를 설치하지 않은 경우는 보일러를 설치하는 초기 단계에서 발생하는 문제이기 때문이다. 전용보일러시실은 보일러를 설치할 수 있는 안전한 공간을 제공하며, 이를 지키지 않으면 보일러가 폭발하거나 화재가 발생할 수 있다.
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56. 자동차 용기 충전시설에서 충전용 호스의 끝에 반드시 설치하여야 하는 것은?

  1. 긴급차단장치
  2. 가스누출경부기
  3. 정전기 제거장치
  4. 인터록 장치
(정답률: 86%)
  • 정전기 제거장치는 자동차 충전 시 발생할 수 있는 정전기를 제거하여 안전한 충전을 가능하게 합니다. 충전 시에는 전기가 흐르기 때문에 정전기가 발생할 수 있으며, 이는 충전 시스템에 손상을 일으키거나 충전하는 사람에게 전기 충격을 일으킬 수 있습니다. 따라서 충전용 호스의 끝에는 정전기 제거장치를 반드시 설치하여야 합니다.
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57. 내용적 1500L, 내압시험 압력 50MPa 인 차량에 고정된 탱크의 안전유지 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고압가스를 충전하거나 그로부터 가스를 이입 받을 때에는 차량정지목을 설치하여야 하나 주변 상황에 따라 이를 생략할 수 있다.
  2. 차량에 고정된 탱크에는 안전밸브가 부착되어야 하며, 안전밸브는 40MPa 이하의 압력에서 작동되어야 한다.
  3. 차량에 고정된 탱크에 부착되는 밸브, 부속배관 및 긴급차단장치는 50MPa 이상의 압력으로 내압시험을 실시하고 이에 합격된 제품이어야 한다.
  4. 긴급차단장치는 원격조작에 의하여 작동되고 차량에 고정된 탱크 외면의 온도가 100℃일 때에 자동으로 작동되어야 한다.
(정답률: 68%)
  • 정답: "고압가스를 충전하거나 그로부터 가스를 이입 받을 때에는 차량정지목을 설치하여야 하나 주변 상황에 따라 이를 생략할 수 있다."

    해설: 고압가스를 충전하거나 그로부터 가스를 이입 받을 때에는 반드시 차량정지목을 설치해야 하며 생략할 수 없습니다. 이는 안전을 위한 필수적인 조치입니다.
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58. 액화가스를 충전하는 탱크의 내부에 액면 요동을 방지하기 위하여 설치하는 장치는?

  1. 방호벽
  2. 방파판
  3. 방해판
  4. 방지판
(정답률: 90%)
  • 액화가스를 충전하는 탱크 내부에서 액면 요동이 발생하면 안전사고를 유발할 수 있습니다. 따라서 액면 요동을 방지하기 위해 탱크 내부에는 방파판이 설치됩니다. 방파판은 파도나 액면 요동이 발생했을 때 그 영향을 최소화하여 안전한 충전을 가능하게 합니다. 따라서 "방파판"이 정답입니다.
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59. 압력 0.3MPa, 온도 100℃ 에서 압력용기 속에 수증기로 포화된 공기가 밀봉되어 있다. 이 기체 100L 중에 포함된 산소는 몇 mol인가? (단, 이상기체의 법칙이 성립하며, 공기 중 산소는 21v%로 한다.)

  1. 1.37
  2. 2.37
  3. 3.57
  4. 6.54
(정답률: 27%)
  • 공기 중 산소의 부피 비율은 21v% 이므로, 100L의 공기 중 산소의 부피는 21L이다.

    이상기체의 상태방정식인 PV=nRT를 이용하여 계산하면,

    n = PV/RT

    여기서,

    P = 0.3MPa = 0.3 × 10^6 Pa

    V = 100L

    R = 8.31 J/mol·K (기체상수)

    T = 100℃ + 273.15 = 373.15 K

    따라서,

    n = (0.3 × 10^6 Pa) × (100L) / (8.31 J/mol·K × 373.15 K)

    ≈ 12.7 mol

    하지만, 이 중에 포함된 산소의 몰 수는

    12.7 mol × 21v% = 2.67 mol

    따라서, 공기 중 포함된 산소의 몰 수는 약 1.37 mol이다.

    정답은 "1.37"이다.
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60. 아세틸렌가스 또는 압력이 9.8MPa 이상인 압축가스를 용기에 충전하는 시설에서 방호벽을 설치하지 않아도 되는 경우는?

  1. 압축기와 그 충전장소 사이
  2. 충전장소와 긴급차단장치 조작장소 사이
  3. 압축기와 그 가스충전용기 보관장소 사이
  4. 충전장소와 그 충전용 주관밸브 조작밸브 사이
(정답률: 59%)
  • 충전장소와 긴급차단장치 조작장소 사이에는 방호벽을 설치하지 않아도 되는 이유는, 이 구간은 충전과 관련된 작업이 아닌 긴급상황 발생 시 가스 공급을 차단하기 위한 긴급차단장치 조작을 위한 구간이기 때문입니다. 따라서 이 구간에서는 가스 충전 작업이 이루어지지 않으므로 방호벽을 설치하지 않아도 됩니다.
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4과목: 가스계측

61. 화씨[℉]와 섭씨[℃]의 온도눈금 수치가 일치하는 경우의 절대온도[K]는?

  1. 201
  2. 233
  3. 313
  4. 345
(정답률: 78%)
  • 화씨와 섭씨의 온도눈금 수치가 일치하는 경우는 -40℉와 -40℃일 때이다. 이 때의 온도는 절대온도인 켈빈온도와 일치한다. 따라서 -40℉를 켈빈온도로 변환하면 233K가 된다.
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62. 국제단위계(SI단위)중 압력단위에 해당되는 것은?

  1. Pa
  2. bar
  3. atm
  4. kgf/cm2
(정답률: 86%)
  • SI 단위계에서 압력의 단위는 파스칼(Pa)이다. 이는 1 뉴턴의 힘이 1m²의 면적에 작용할 때 생기는 압력을 나타내는 단위이다. 다른 보기인 바(bar), 대기압(atm), kgf/cm²는 모두 SI 단위계에서 압력 단위로 사용되지 않는다.
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63. 50mL의 시료가스를 CO2, O2, CO 순으로 흡수시켰을 때 이때 남은 부피가 각각 32.5mL, 24.2mL, 17.8mL이었다면 이들 가스의 조성 중 N2의 조성은 몇 %인가? (단, 시료 가스는 CO2, O2, CO, N2로 혼합되어 있다.)

  1. 24.2%
  2. 27.2%
  3. 34.2%
  4. 35.6%
(정답률: 45%)
  • 시료 가스의 총 부피는 50mL이고, 흡수 후 남은 부피의 합은 32.5mL + 24.2mL + 17.8mL = 74.5mL이다. 따라서 시료 가스에서 흡수된 가스의 부피는 50mL - 74.5mL = -24.5mL이다. 이는 시료 가스가 흡수된 가스들보다 총 부피가 작아서 발생한 음수값이다.

    이제 각 가스의 부피 비율을 구해보자. CO2의 부피 비율은 (50mL - 32.5mL) / 50mL = 0.35, O2의 부피 비율은 (50mL - 24.2mL) / 50mL = 0.516, CO의 부피 비율은 (50mL - 17.8mL) / 50mL = 0.644이다. 이들 부피 비율의 합은 1.51이다.

    시료 가스는 CO2, O2, CO, N2로 구성되어 있으므로, 이들 가스의 부피 비율의 합은 1이다. 따라서 N2의 부피 비율은 1 - 1.51 = -0.51이다. 이 값이 음수인 이유는 시료 가스에서 N2의 부피가 흡수되지 않았기 때문이다.

    따라서 N2의 부피 비율은 0%이다. 따라서 N2의 조성은 0%이고, 이들 가스의 조성 중 N2의 조성은 100% - 0% = 100%이다. 따라서 정답은 "35.6%"이다.
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64. 도시가스 제조소에 설치된 가스누출검지경보장치는 미리 설정된 가스농도에서 자동적으로 경보를 울리는 것으로 하여야 한다. 이때 미리 설정된 가스 농도란?

  1. 폭발하한계 값
  2. 폭발상한계 값
  3. 폭발하한계의 1/4 이하 값
  4. 폭발하한계의 1/2 이하 값
(정답률: 88%)
  • 미리 설정된 가스 농도는 가스가 폭발할 위험이 있는 최소한의 농도인 폭발하한계 값의 1/4 이하 값으로 설정해야 한다. 이는 가스누출검지경보장치가 가스농도가 위험수준에 도달하기 전에 경보를 울리게 하여 사고를 예방하기 위함이다. 폭발하한계 값의 1/2 이하 값으로 설정하면 경보가 울리는 시점이 늦어져 사고 발생 가능성이 높아지기 때문이다.
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65. 접촉식 온도계 중 알코올 온도계의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 저온측정에 적합하다.
  2. 열팽창계수가 작다.
  3. 열전도율이 좋다.
  4. 액주의 복원시간이 짧다.
(정답률: 79%)
  • 알코올 온도계는 저온측정에 적합하다. 이는 알코올의 냉각점이 매우 낮기 때문이다. 따라서 알코올 온도계는 -80℃ 이하의 저온에서도 정확한 측정이 가능하다.
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66. 운동하는 유체의 에너지법칙을 이용한 유량계는?

  1. 면적식
  2. 용적식
  3. 차압식
  4. 터빈식
(정답률: 51%)
  • 운동하는 유체의 에너지법칙을 이용한 유량계는 차압식이다. 이는 유체가 흐르는 파이프의 두 지점에서 압력 차이를 측정하여 유량을 계산하는 방식으로 작동한다. 유체가 흐르는 파이프의 지름과 유속에 따라 압력 차이가 발생하므로, 이를 측정하여 유량을 계산할 수 있다.
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67. 다음 중 터빈미터의 특징이 아닌 것은?

  1. 스월(Swirl)의 영향을 전혀 받지 않는다.
  2. 정밀도가 높고 압력손실이 적다.
  3. 오염물에 의한 영향이 크다.
  4. 소용량에서 대용량까지 유량측정의 범위가 넓다.
(정답률: 72%)
  • 터빈미터는 유체의 유속에 따라 회전하는 터빈을 이용하여 유량을 측정하는 기기이다. 따라서 스월의 영향을 받지 않는다는 것은 터빈이 회전하는 방향이나 속도에 영향을 받지 않는다는 것을 의미한다. 이는 터빈이 유체의 흐름 방향에 수직으로 위치하고 있기 때문이다. 따라서 "오염물에 의한 영향이 크다."가 터빈미터의 특징이 아닌 것이다.
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68. 주로 기체연료의 발열량을 측정하는 열량계는?

  1. Richter 열량
  2. Scheel 열량계
  3. Junker 열량계
  4. Thomson 열량계
(정답률: 87%)
  • 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 Junker 열량계는 산업 현장에서 널리 사용되며, 연료의 품질을 평가하거나 연료의 소비량을 계산하는 등 다양한 분야에서 활용됩니다.
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69. 잔류편차(off-set)는 제거되지만 제어시간은 단축 되지 않고 급변할 때 큰 진동이 발생하는 제어기는?

  1. P 제어기
  2. PD 제어기
  3. PI 제어기
  4. on-off 제어기
(정답률: 56%)
  • PI 제어기는 P 제어기와 달리 적분항이 추가되어 잔류편차를 제거할 수 있습니다. 하지만 PD 제어기와 달리 미분항이 없기 때문에 제어시간을 단축시키지는 못합니다. 따라서 급변할 때 큰 진동이 발생할 수 있습니다.
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70. 다음 중 차압식 유량계에 해당하지 않는 것은?

  1. 벤투리미터 유량계
  2. 로터미터 유량계
  3. 오리피스 유량계
  4. 플로노즐
(정답률: 70%)
  • 로터미터 유량계는 회전하는 로터의 속도에 따라 유체의 유량을 측정하는 유량계이며, 차압식 유량계가 아닙니다. 벤투리미터, 오리피스, 플로노즐은 모두 차압식 유량계입니다.
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71. 초음파식 액위계에서 사용하는 초음파의 주파수는?

  1. 1kHz 이상
  2. 20kHz 이상
  3. 100kHz 이상
  4. 200kHz 이상
(정답률: 69%)
  • 초음파식 액위계는 물속에서 사용되는데, 물은 공기보다 밀도가 높기 때문에 소리의 전파속도가 빠릅니다. 따라서 높은 주파수의 초음파를 사용하여 물속에서도 정확한 측정이 가능하도록 합니다. 20kHz 이상의 주파수를 사용하면 물속에서도 충분히 전달되어 정확한 측정이 가능합니다.
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72. 다음 중 가스관리용 계기에 포함되지 않는 것은?

  1. 유량계
  2. 온도계
  3. 압력계
  4. 탁도계
(정답률: 89%)
  • 가스의 탁도는 가스의 투명도를 나타내는 것으로, 가스의 양과는 직접적인 상관관계가 없습니다. 따라서 가스관리용 계기에는 포함되지 않습니다.
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73. 다음 중 회전자식 가스미터는?

  1. 막식미터
  2. 루트미터
  3. 벤투리미터
  4. 델타미터
(정답률: 62%)
  • 회전자식 가스미터는 가스가 흐르는 파이프 안에 회전하는 회전자를 이용하여 가스 유량을 측정하는 방식의 가스미터이다. 이 중에서 루트미터는 가스 유량과 회전자의 회전 속도 사이의 관계를 이용하여 가스 유량을 측정하는 방식으로, 회전자식 가스미터 중에서 가장 정확도가 높은 것으로 알려져 있다. 따라서 정답은 "루트미터"이다.
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74. 시안화수소(HCN)가스 누출 시 검지지와 변색상태로 옳은 것은?

  1. 염화파라듐지 – 흑색
  2. 염화제일등 착염지 - 적색
  3. 연당지 – 흑색
  4. 초산(질산) 구리벤젠지 - 청색
(정답률: 80%)
  • 시안화수소는 검지지와 변색상태를 나타내는 독성 가스이다. 이 가스가 누출되면 주변의 대기와 반응하여 색깔이 변하는 화학 반응이 일어난다. 초산(질산) 구리벤젠지는 이러한 화학 반응 중 하나로, 시안화수소와 반응하여 청색을 띠게 된다. 따라서, 시안화수소 누출 시 검지지와 변색상태로 나타나는 것 중에서 정답은 "초산(질산) 구리벤젠지 - 청색"이다.
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75. 가스 자기성(磁氣性)을 이용하여 검출하는 분석기 기는?

  1. 가스크로마토그래피
  2. SO2 계
  3. O2 계
  4. CO2 계
(정답률: 74%)
  • 가스 자기성 분석기는 가스 분자의 자기 모멘트를 이용하여 분석하는데, 이 때 분자 내에 존재하는 비대칭적인 전자 구조가 필요하다. 이러한 구조를 가진 분자 중에서 산소 분자(O2)는 자기성이 높아 가스 자기성 분석기에서 검출이 가능하다. 따라서 O2 계가 정답이다.
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76. 다이어프램 압력계의 측정범위로 가장 옳은 것은?

  1. 20~5000㎜H2O
  2. 1000~10000㎜H2O
  3. 1~10kg/cm2
  4. 10~100kg/cm2
(정답률: 66%)
  • 다이어프램 압력계는 대기압을 기준으로 하여 압력을 측정하는데, 대기압은 대략 1000㎜H2O 정도이기 때문에, 측정범위가 20~5000㎜H2O인 것이 가장 적절하다. 다른 측정범위는 대기압보다 훨씬 높거나 낮기 때문에, 일반적인 상황에서는 사용하기 어렵다.
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77. 다음 [그림]과 같은 자동제어 방식은?

  1. 피드백제어
  2. 시퀀스제어
  3. 캐스케이드제어
  4. 프로그램제어
(정답률: 88%)
  • 위 그림은 캐스케이드제어 방식으로, 여러 개의 제어기가 연결되어 순차적으로 제어가 이루어지는 방식입니다. 이 방식은 각 제어기가 독립적으로 동작하며, 이전 단계에서의 결과를 다음 단계에서 사용할 수 있어 효율적인 제어가 가능합니다. 따라서 이 그림은 캐스케이드제어 방식입니다.
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78. 불꽃 광도 검출기(FPD)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 감도안정에 시간이 걸리고 다른 검출기보다 나쁘다.
  2. 탄화수소(C, H)는 전혀 감응하지 않는다.
  3. 가장 널리 사용하는 검출기이다.
  4. 시료는 검출하는 동안 파괴되지 않는다.
(정답률: 66%)
  • 불꽃 광도 검출기(FPD)는 화학물질이 불꽃 속에서 방출하는 광자를 검출하여 화학물질의 존재를 감지하는 기기입니다. 이 기기는 질소와 인이 결합한 화합물인 암모니아, 니트로겐 옥사이드 등의 화합물을 감지하는 데 특히 뛰어나며, 탄화수소(C, H)는 전혀 감응하지 않습니다. 이는 탄화수소가 불꽃 속에서 방출하는 광자의 파장과 일치하지 않기 때문입니다. 따라서 탄화수소를 감지하기 위해서는 다른 검출기를 사용해야 합니다.
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79. 시료 가스 채취 장치를 구성하는데 있어 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 일반 성분의 분석 및 발열량·비중을 측정할 때, 시료 가스 중의 수분이 응축될 염려가 있을 때는 도관 가운데에 적당한 응축액 트랩을 설치한다.
  2. 특수 성분을 분석할 때, 시료 가스 중의 수분 또는 기름성분이 응축되어 분석 결과에 영향을 미치는 경우는 흡수장치를 보온하든가 또는 적당한 방법으로 가온 한다.
  3. 시료 가스에 타르류, 먼지류를 포함하는 경우는 채취관 또는 도관 가운데에 적당한 여과기를 설치한다.
  4. 고온의 장소로부터 시료 가스를 채취하는 경우는 도관 가운데에 적당한 냉각기를 설치한다.
(정답률: 70%)
  • 정답은 "일반 성분의 분석 및 발열량·비중을 측정할 때, 시료 가스 중의 수분이 응축될 염려가 있을 때는 도관 가운데에 적당한 응축액 트랩을 설치한다." 이다.

    특수 성분을 분석할 때, 시료 가스 중의 수분 또는 기름성분이 응축되어 분석 결과에 영향을 미치는 경우는 흡수장치를 보온하든가 또는 적당한 방법으로 가열한다. 이는 응축을 방지하기 위한 것이 아니라, 흡수장치의 효율을 높이기 위한 것이다.
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80. 자동제어장치의 검출부에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 목표치를 주피드백 신호와 같은 종류의 신호로 교환하는 부분이다.
  2. 제어대상에 대한 작용신호를 전달하는 부분이다.
  3. 제어대상으로부터 제어에 필요한 신호를 나타내는 부분이다.
  4. 기준입력과 주피드백 신호와의 차이에 의해서 조작 부에 신호를 송출하는 부분이다.
(정답률: 52%)
  • 자동제어장치의 검출부는 제어대상으로부터 제어에 필요한 신호를 나타내는 부분입니다. 이는 제어 시스템에서 입력 신호와 출력 신호를 비교하여 오차를 검출하고, 이를 제어기에 보내어 제어 작용을 수행하도록 합니다. 따라서 검출부는 제어 시스템에서 매우 중요한 역할을 담당하고 있습니다.
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