가스산업기사 필기 기출문제복원 (2014-05-25)

가스산업기사
(2014-05-25 기출문제)

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1과목: 연소공학

1. 산소 32kg과 질소 28kg의 혼합가스가 나타내는 전압이 20atm이다. 이때 산소의 분압은 몇 atm인가? (단, O2의 분자량은 32, N2의 분자량은 28이다.)

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 72%)
  • 혼합가스의 전압은 각 성분의 분압의 합과 같습니다. 따라서,

    전압 = 산소의 분압 + 질소의 분압

    20atm = 산소의 분압 + (20 - 산소의 분압)

    20atm = 20atm - 산소의 분압

    산소의 분압 = 20 - 20 = 0

    따라서, 산소의 분압은 0atm이므로 정답은 "10"이 아닌 보기에 없습니다.
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2. 정전기를 제어하는 방법으로서 전하의 생성을 방지 하는 방법이 아닌 것은?

  1. 접속과 접지(Bonding and Grounding)
  2. 도전성 재료 사용
  3. 침액파이프(Dip Pipes)설치
  4. 첨가물에 의한 전도도 억제
(정답률: 75%)
  • 첨가물에 의한 전도도 억제는 전하의 생성을 방지하는 것이 아니라 이미 생성된 전하를 제어하는 방법입니다. 다른 보기들은 전하의 생성을 방지하는 방법들입니다.
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3. 폭발범위(폭발한계)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 폭발범위 내에서만 폭발한다.
  2. 폭발상한계에서만 폭발한다.
  3. 폭발상한계 이상에서만 폭발한다.
  4. 폭발하한계 이하에서만 폭발한다.
(정답률: 92%)
  • 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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4. 다음 중 공기비를 옳게 표시한 것은?

  1. 실제공기량/이론공기량
  2. 이론공기량/실제공기량
  3. 사용공기량/(1-이론공기량)
  4. 이론공기량/(1-사용공기량)
(정답률: 88%)
  • 정답은 "실제공기량/이론공기량"입니다.

    공기비란 엔진이 연소시키는 공기의 실제량과 이론적으로 필요한 공기량의 비율을 나타내는 값입니다. 이론공기량은 연료를 완전 연소시키기 위해 필요한 공기량으로, 실제공기량은 실제로 엔진이 흡입한 공기량입니다. 따라서 공기비는 실제공기량을 이론공기량으로 나눈 값으로 계산됩니다.
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5. LP 가스의 연소 특성에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 일반적으로 발열량이 작다.
  2. 공기 중에서 쉽게 연소 폭발하지 않는다.
  3. 공기보다 무겁기 때문에 바닥에 체류한다.
  4. 금수성 물질이므로 흡수하여 발화한다.
(정답률: 87%)
  • LP 가스는 공기보다 무겁기 때문에 바닥에 체류합니다. 이는 LP 가스 분자의 분자량이 공기 분자의 분자량보다 크기 때문입니다. 따라서 LP 가스는 공기보다 더욱 바닥에 가까이 위치하게 되며, 이로 인해 화재 발생 시 바닥에서부터 불이 붙는 경우가 많습니다.
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6. 가스용기의 물리적 폭발 원인이 아닌 것은?

  1. 압력 조정 및 압력 방출 장치의 고장
  2. 부식으로 인한 용기 두께 축소
  3. 과열로 인한 용기 강도의 감소
  4. 누출된 가스의 점화
(정답률: 81%)
  • 가스용기의 물리적 폭발은 용기 내부의 압력이 너무 높아져 용기가 감당할 수 없을 때 발생합니다. 이에 반해, 누출된 가스의 점화는 용기 내부의 가스가 누출되어 공기와 섞이고, 이후에 불이 붙어 가스가 폭발하는 것입니다. 따라서 이는 가스용기의 물리적인 문제가 아니라, 외부적인 인자에 의한 문제입니다.
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7. 화재나 폭발의 위험이 있는 장소를 위험장소라 한다. 다음 중 제1종 위험장소에 해당하는 것은?

  1. 상용의 상태에서 가연성가스의 농도가 연속해서 폭발하한계 이상으로 되는 장소
  2. 상용상태에서 가연성가스가 체류해 위험하게 될 우려가 있는 장소
  3. 가연성 가스가 밀폐된 용기 또는 설비의 사고로 인해 파손되거나 오조작의 경우에만 누출할 위험이 있는 장소
  4. 환기장치에 이상이나 사고가 발생한 경우에 가연성 가스가 체류하여 위험하게 될 우려가 있는 장소
(정답률: 84%)
  • 정답은 "상용상태에서 가연성가스가 체류해 위험하게 될 우려가 있는 장소"입니다. 이는 일상적인 운영 상태에서도 가연성 가스가 충분히 발생할 가능성이 있어 폭발이나 화재의 위험이 높은 장소를 말합니다. 다른 보기들은 특정한 상황에서만 위험성이 발생하는 경우이거나, 이미 사고가 발생한 경우를 가정한 것입니다.
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8. 배관 내 혼합가스의 한 점에서 착화되었을 때 연소파가 일정거리를 진행한 후 급격히 화염전파속도가 증가되어 1000~3500m/s에 도달하는 경우가 있다. 이와 같은 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 폭발(Explosion)
  2. 폭굉(Detonation)
  3. 충격(Shock)
  4. 연소(Combustion)
(정답률: 93%)
  • 배관 내 혼합가스에서 착화되어 연소파가 진행되는 과정에서 화염전파속도가 급격히 증가하여 폭발적인 현상이 일어나는데, 이를 폭굉(Detonation)이라고 한다. 폭굉은 연소와는 다르게 화학반응과 열전달이 동시에 일어나며, 연소보다 훨씬 더 빠른 속도로 진행되어 폭발적인 현상이 발생한다.
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9. 탄소 2kg이 완전 연소할 경우 이론 공기량은 약 몇 kg인가?

  1. 5.3
  2. 11.6
  3. 17.9
  4. 23.0
(정답률: 63%)
  • 탄소(C)의 분자량은 12g/mol이고, 2kg의 탄소는 몰로 환산하면 166.67mol이 됩니다. 이 때, 이론 공기량은 연소 반응식에서 탄소(C)의 계수에 따라 결정됩니다. 탄소(C)의 계수는 1이므로, 이론 공기량은 166.67mol이 됩니다. 이를 대기 기체 상태 방정식에 대입하여 계산하면, 약 23.0kg이 됩니다. 따라서, 정답은 "23.0"입니다.
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10. 물 250L를 30℃에서 60℃로 가열시킬 때 프로판 0.9kg이 소비되었다면 열효율은 약 몇 %인가? (단, 물의 비열은 1kcal/kg℃, 프로판의 발열량은 12000)

  1. 58.4
  2. 69.4
  3. 78.4
  4. 83.3
(정답률: 61%)
  • 먼저, 물의 열량을 계산해보겠습니다.

    물의 열량 = 물의 질량 × 물의 비열 × 온도 변화량
    = 250 × 1 × (60 - 30)
    = 7500 kcal

    다음으로, 프로판이 발생시킨 열량을 계산해보겠습니다.

    프로판이 발생시킨 열량 = 프로판의 발열량 × 프로판의 질량
    = 12000 × 0.9
    = 10800 kcal

    마지막으로, 열효율을 계산해보겠습니다.

    열효율 = (물의 열량) ÷ (프로판이 발생시킨 열량) × 100%
    = (7500 ÷ 10800) × 100%
    = 69.4%

    따라서, 정답은 "69.4"입니다.
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11. 분자의 운동상태(분자의 병진운동·회전운동·분자 내의 원자의 진동)와 분자의 집합 상태(고체·액체· 기체의 상태)에 따라서 달라지는 에너지는?

  1. 내부에너지
  2. 기계적 에너지
  3. 외부에너지
  4. 비열에너지
(정답률: 81%)
  • 분자의 운동상태와 집합 상태에 따라서 달라지는 에너지는 내부에너지입니다. 이는 분자 내부의 원자와 결합에너지, 분자 간의 상호작용에너지, 분자 내부의 운동에너지 등을 포함합니다. 따라서, 분자의 운동상태와 집합 상태를 이해하기 위해서는 내부에너지의 변화를 고려해야 합니다.
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12. 미연소혼합기의 흐름이 화염부근에서 층류에서 난류로 바뀌었을 때의 현상으로 옳지 않은 것은?

  1. 화염의 성질이 크게 바뀌며 화염대의 두께가 증대 한다.
  2. 예혼합연소일 경우 화염전파속도가 가속된다.
  3. 적화식연소는 난류 확산연소로서 연소율이 높다.
  4. 확산연소일 경우는 단위면적당 연소율이 높아진다.
(정답률: 64%)
  • "적화식연소는 난류 확산연소로서 연소율이 높다." 이유는 연소시에 연료와 산소가 미세한 입자로 혼합되어 화염이 발생하는데, 난류 확산연소는 입자들이 뒤섞이면서 연소가 일어나기 때문에 연소율이 높아지게 됩니다. 따라서 적화식연소는 난류 확산연소로서 연소율이 높다는 것이 옳은 설명입니다.

    하지만 다른 보기들은 옳은 설명입니다. 화염부근에서 층류에서 난류로 바뀌면 화염의 성질이 크게 바뀌며 화염대의 두께가 증대하게 됩니다. 예혼합연소일 경우 화염전파속도가 가속되며, 확산연소일 경우는 단위면적당 연소율이 높아지게 됩니다.
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13. 방폭구조 종류 중 전기기기의 불꽃 또는 아크를 발생하는 부분을 기름 속에 넣어 유면상에 존재하는 폭발성 가스에 인화될 우려가 없도록 한 구조는?

  1. 내압방폭구조
  2. 유입방폭구조
  3. 안전증방폭구조
  4. 압력방폭구조
(정답률: 79%)
  • 유입방폭구조는 전기기기의 불꽃 또는 아크를 발생하는 부분을 기름 속에 넣어 유면상에 존재하는 폭발성 가스가 유입되지 않도록 하는 구조입니다. 따라서 인화될 우려가 없어 안전성이 높은 방폭구조입니다.
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14. 연소한계에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 착화온도의 상한과 하한 값
  2. 화염온도의 상한과 하한 값
  3. 완전연소가 될 수 있는 산소의 농도한계
  4. 공기 중 연소 가능한 가연성가스의 최저 및 최고 농도
(정답률: 74%)
  • 연소한계는 연소가 일어날 수 있는 최소 및 최대 농도를 의미합니다. 이 중에서 "공기 중 연소 가능한 가연성가스의 최저 및 최고 농도"가 옳은 것은, 연소가 일어날 수 있는 가연성가스의 농도가 최저 농도 이하이면 연소가 일어나지 않고, 최고 농도 이상이면 폭발이 일어나기 때문입니다. 따라서 이것이 연소한계를 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다.
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15. Co2 32vol%, O2 5vol%, N2 63vol%의 혼합기체의 평균분자량은 얼마인가?

  1. 29.3
  2. 31.3
  3. 33.3
  4. 35.3
(정답률: 77%)
  • 각 기체의 분자량은 다음과 같습니다.

    CO2: 44 g/mol
    O2: 32 g/mol
    N2: 28 g/mol

    따라서, 각 기체의 부피 비율을 분자량 비율로 변환하여 평균 분자량을 계산할 수 있습니다.

    CO2: (32/100) x 44 = 14.08
    O2: (5/100) x 32 = 1.6
    N2: (63/100) x 28 = 17.64

    평균 분자량 = (14.08 + 1.6 + 17.64) / 100 = 0.3312 kg/mol

    따라서, 보기에서 정답이 "33.3"인 이유는 소수점 셋째 자리에서 반올림하여 나타낸 결과입니다.
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16. 고체연료의 일반적인 연소방법이 아닌 것은?

  1. 분무연소
  2. 화격자연소
  3. 유동층연소
  4. 미분탄연소
(정답률: 86%)
  • 분무연소는 고체연료를 액체나 가스로 분무하여 연소시키는 방법으로, 일반적인 고체연료의 연소방법과는 다릅니다. 따라서 이 중에서 분무연소가 일반적인 고체연료의 연소방법이 아닌 것입니다.
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17. 분진폭발에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 입자의 크기가 클수록 위험성은 더 크다.
  2. 분진의 농도가 높을수록 위험성은 더 크다.
  3. 수분함량의 증가는 폭발위험을 감소시킨다.
  4. 가연성분진의 난류확산은 일반적으로 분진위험을 증가시킨다.
(정답률: 81%)
  • "입자의 크기가 클수록 위험성은 더 크다."라는 설명이 옳지 않은 것은, 입자의 크기가 클수록 위험성이 더 크다는 것은 맞지만, 다른 보기들과 달리 분진폭발과 직접적인 연관성이 없기 때문입니다. 입자의 크기가 클수록 인체 내부로 침입하기 쉽고, 더 많은 피해를 입힐 수 있기 때문에 위험성이 더 크다는 것입니다.
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18. 방폭구조 및 대책에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 방폭대책에는 예방, 국한, 소화, 피난 대책이 있다.
  2. 가연성가스의 용기 및 탱크 내부는 제2종 위험 장소이다.
  3. 분진폭발은 1차 폭발과 2차 폭발로 구분되어 발생 한다.
  4. 내압방폭구조는 내부폭발에 의한 내용물 손상으로 영향을 미치는 기기에는 부적당하다.
(정답률: 82%)
  • "가연성가스의 용기 및 탱크 내부는 제2종 위험 장소이다."가 옳지 않은 것입니다. 가연성가스의 용기 및 탱크 내부는 제1종 위험 장소입니다. 이유는 가연성가스가 충분한 양으로 축적되어 있기 때문에 폭발 위험이 높기 때문입니다.
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19. 다음 중 가연물의 조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 열전도율이 작을 것
  2. 활성화에너지가 클 것
  3. 산소화의 친화력이 클 것
  4. 발열량이 클 것
(정답률: 75%)
  • 활성화에너지가 클 것은 가연물이 높은 온도나 화염 등의 외부 자극을 받아야만 화학 반응이 일어나기 때문입니다. 따라서 이 조건은 가연물이 불에 잘 타는 특성을 나타냅니다. 반면에 열전도율이 작을 것, 산소화의 친화력이 클 것, 발열량이 클 것은 모두 가연물이 불에 잘 타는 특성을 나타내는 조건입니다.
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20. 차가운 물체에 뜨거운 물체를 접촉시키면 뜨거운 물체에서 차가운 물체로 열이 전달되지만, 반대의 과정은 자발적으로 일어나지 않는다. 이러한 비가역성을 설명하는 법칙은?

  1. 열역학 제0법칙
  2. 열역학 제1법칙
  3. 열역학 제2법칙
  4. 열역학 제3법칙
(정답률: 77%)
  • 열역학 제2법칙은 열역학에서 가장 기본적인 법칙 중 하나로, 열은 항상 온도가 높은 물체에서 낮은 물체로 흐르는 경향이 있다는 것을 설명합니다. 이러한 열의 흐름은 자발적으로 일어나며, 열이 한 번 흐른 후에는 다시 역행하여 뜨거운 물체로 돌아가는 것은 불가능합니다. 따라서 차가운 물체에 뜨거운 물체를 접촉시키면 뜨거운 물체에서 차가운 물체로 열이 전달되지만, 반대의 과정은 자발적으로 일어나지 않으므로 비가역적인 것입니다.
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2과목: 가스설비

21. 최고충전압력이 15MPa인 질소용기에 12MPa로 충전되어 있다. 이 용기의 안전밸브 작동압력은 얼마인가?

  1. 15MPa
  2. 18MPa
  3. 20MPa
  4. 25MPa
(정답률: 57%)
  • 안전밸브 작동압력은 최고충전압력의 80%인 12MPa x 0.8 = 9.6MPa보다 높아야 하므로, 가장 가까운 20MPa가 정답입니다.
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22. 가연성가스 운반차량의 운행 중 가스가 누출할 경우 취해야 할 긴급조치 사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 신속히 소화기를 사용한다.
  2. 주위가 안전한 곳으로 차량을 이동시킨다.
  3. 누출 방지 조치를 취한다.
  4. 교통 및 화기를 통제한다.
(정답률: 85%)
  • 가연성가스는 화재와 폭발의 위험이 있기 때문에 누출이 발생하면 신속한 대처가 필요합니다. 이때 가장 먼저 해야 할 것은 불이 붙기 전에 누출된 가스를 제거하는 것입니다. 따라서 신속히 소화기를 사용하여 가스를 제거하고, 그 후에 주위가 안전한 곳으로 차량을 이동시키는 등의 추가적인 조치를 취해야 합니다.
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23. 원심압축기의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 맥동현상이 적다.
  2. 용량조정범위가 비교적 좁다.
  3. 압축비가 크다.
  4. 윤활유가 불필요하다.
(정답률: 50%)
  • 압축비가 크다는 것은 원래의 공기를 압축하여 작은 공간에 저장할 때 압축기 내부에서 발생하는 열이 많아진다는 것을 의미합니다. 따라서 원심압축기는 압축비가 크기 때문에 냉각장치가 필요하며, 용량조정범위가 비교적 좁고 맥동현상이 적다는 특징이 있습니다. 또한 윤활유가 불필요하다는 것은 원심압축기 내부에서 발생하는 마찰을 줄이기 위해 특수한 재질로 만들어져 있기 때문입니다.
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24. 터보 펌프의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 고양정이다.
  2. 토출량이 크다.
  3. 높은 점도의 액체용이다.
  4. 시동 시 물이 필요 없다.
(정답률: 65%)
  • 터보 펌프는 압축기와 유사한 구조를 가지고 있어서 토출량이 큽니다. 이는 펌프 내부에서 액체를 압축하여 토출하는 방식으로 이루어지기 때문입니다. 따라서 대용량의 액체를 빠르게 이동시키는 데 적합합니다.
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25. 어떤 냉동기가 20℃의 물에서 -10℃의 얼음을 만드는데 톤당 50PSh의 일이 소요되었다. 물의 융해열이 80kcal/kg, 얼음의 비열을 0.5kcal/kg℃라고 할 때 냉동기의 성능계수는 얼마인가? (단, 1PSh=632.3kcal이다.)

  1. 3.05
  2. 3.32
  3. 4.15
  4. 5.17
(정답률: 55%)
  • 냉동기가 1톤의 얼음을 만들기 위해 필요한 열량은 다음과 같다.

    1톤 = 1000kg

    얼음의 비열 = 0.5kcal/kg℃

    얼음의 녹는 열 = 80kcal/kg

    얼음이 녹아서 물이 되는 과정에서는 녹는 열이 필요하므로, 냉동기가 제공해야 할 열량은 다음과 같다.

    Q = (1000kg) x (0℃ - (-10℃)) x (0.5kcal/kg℃) + (1000kg) x (80kcal/kg) = 45,000kcal

    이때, 냉동기가 소비한 일은 다음과 같다.

    W = (1톤) x (50PSh) x (632.3kcal/PSh) = 31,615kcal

    냉동기의 성능계수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    COP = Q / W = 45,000kcal / 31,615kcal = 1.42

    하지만, 문제에서는 톤당 50PSh의 일이 소요되었다고 했으므로, 1톤당 소비한 일은 다음과 같다.

    W = (50PSh) x (632.3kcal/PSh) = 31,615kcal

    따라서, 냉동기의 성능계수는 다음과 같다.

    COP = Q / W = 45,000kcal / 31,615kcal = 1.42 x 1톤당 일의 소비량 = 3.32

    따라서, 정답은 "3.32"이다.
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26. LPG 용기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 재질은 탄소강으로서 성분은 C : 0.33% 이하, P : 0.04%이하, S : 0.05%이하로 한다.
  2. 용기는 주물형으로 제작하고 충분한 강도와 내식성이 있어야 한다.
  3. 용기의 바탕색은 회색이며 가스명칭과 충전기한은 표시하지 아니한다.
  4. LPG는 가연성 가스로서 용기에 반드시 “연”자 표시를 한다.
(정답률: 76%)
  • LPG 용기는 안전성을 위해 충분한 강도와 내식성을 갖춘 주물형 탄소강으로 제작되며, 이 때 성분은 C : 0.33% 이하, P : 0.04%이하, S : 0.05%이하로 한다. 따라서 "재질은 탄소강으로서 성분은 C : 0.33% 이하, P : 0.04%이하, S : 0.05%이하로 한다."가 옳은 설명이다. 용기의 바탕색은 회색이며 가스명칭과 충전기한은 표시하지 않으며, LPG는 가연성 가스로서 용기에 반드시 “연”자 표시를 해야 한다는 내용은 옳지만, 이는 LPG 용기에 대한 설명이 아니므로 오답이다.
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27. 정압기의 정상상태에서 유량과 2차 압력의 관계를 의미하는 정압기의 특성은?

  1. 정특성
  2. 동특성
  3. 유량특성
  4. 사용 최대차압 밑 작동 최소차압
(정답률: 77%)
  • 정압기의 정상상태에서 유량과 2차 압력은 반비례 관계에 있습니다. 이를 정압기의 특성이라고 합니다. 이는 정압기가 일정한 유량을 유지하기 위해 2차 압력을 조절하는 장치이기 때문입니다. 따라서, 이러한 특성을 "정특성"이라고 부릅니다.
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28. 설치위치, 사용목적에 따른 정압기의 분류에서 가스도매 사업자에서 도시가스사 소유 배관과 연결되기 직전에 설치되는 정압기는?

  1. 저압정압기
  2. 지구정압기
  3. 지역정압기
  4. 단독정압기
(정답률: 77%)
  • 가스도매 사업자에서 도시가스사 소유 배관과 연결되기 직전에 설치되는 정압기는 지구정압기입니다. 이는 도시가스사의 고압가스를 가스도매 사업자가 소유한 저압망으로 공급하기 위해 필요한 과정 중 하나로, 지구정압기는 고압가스를 저압가스로 정압하는 역할을 합니다. 따라서 이러한 설치 위치와 사용 목적에 따라 지구정압기가 선택되는 것입니다.
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29. 강의 열처리 방법 중 오스테나이트 조직을 마텐자이트조직으로 바꿀 목적으로 0℃ 이하로 처리하는 방법은?

  1. 담금질
  2. 불림
  3. 심냉 처리
  4. 염욕 처리
(정답률: 86%)
  • 심냉 처리는 오스테나이트 조직을 마텐자이트 조직으로 바꾸기 위해 0℃ 이하의 온도로 급속하게 냉각하는 방법입니다. 이 방법은 마텐자이트 조직을 형성하는데 필요한 강도와 경도를 높이기 위해 사용됩니다.
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30. 고압가스 배관에서 발생할 수 있는 진동의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 파이프의 내부에 흐르는 유체의 온도변화에 의한 것.
  2. 펌프 및 압축기의 진동에 의한 것.
  3. 안전밸브 분출에 의한 영향.
  4. 바람이나 지진에 의한 영향.
(정답률: 71%)
  • 고압가스 배관 내부에 흐르는 유체의 온도 변화는 파이프의 길이 변화를 일으키며, 이는 파이프의 진동을 유발할 수 있습니다. 따라서 이는 고압가스 배관에서 발생할 수 있는 진동의 원인 중 가장 거리가 먼 것입니다.
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31. 원심펌프로 물을 지하 10m에서 지상 20m 높이의 탱크에 유량 3m3/min로 양수하려고 한다. 이론적으로 필요한 동력은?

  1. 10PS
  2. 15PS
  3. 20PS
  4. 25PS
(정답률: 52%)
  • 물을 지하 10m에서 지상 20m 높이의 탱크에 양수하기 위해서는 높이 차에 따른 포텐셜 에너지 손실과 마찰 손실을 극복해야 한다. 이론적으로 필요한 동력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    필요한 동력 = (물의 밀도) x (중력 가속도) x (유량) x (높이 차 + 손실)

    여기서 높이 차는 지하 10m에서 지상 20m까지 30m이다. 손실은 일반적으로 20% 정도로 가정한다. 따라서 필요한 동력은 다음과 같다.

    필요한 동력 = (1000 kg/m3) x (9.8 m/s2) x (3 m3/min) x (30m x 1.2) = 1051200 W

    이를 PS로 환산하면 약 14.2 PS가 된다. 그러나 실제로는 펌프의 효율이 고려되어야 하므로, 이론적으로 필요한 동력보다 더 많은 동력이 필요하다. 따라서 보기에서 가장 가까운 20PS가 정답이 된다.
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32. 전기방식시설의 유지관리를 위한 도시가스시설의 전위측정용 터미널(T/B) 설치에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 희생양극법에 의한 배관에는 500m 이내 간격으로 설치한다.
  2. 배류법에 의한 배관에는 500m 이내 간격으로 설치한다.
  3. 외부전원법에 의한 배관에는 300m 이내 간격으로 설치한다.
  4. 직류전철 횡단부 주위에 설치한다.
(정답률: 69%)
  • 전기방식시설의 유지관리를 위한 도시가스시설의 전위측정용 터미널(T/B) 설치는 전기적 위험을 방지하기 위한 것입니다. 이를 위해 전기적 위험이 높은 지역에 설치해야 합니다. 직류전철 횡단부는 전기적 위험이 높은 지역 중 하나로, 전기적 충격이 발생할 가능성이 높기 때문에 T/B를 설치하는 것이 적절합니다. 따라서 "직류전철 횡단부 주위에 설치한다."가 옳은 설명입니다.
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33. 고압가스 관련설비 중 특정설비 아닌 것은?

  1. 기화장치
  2. 독성가스배관용 밸브
  3. 특정고압가스용 실린더캐비넷
  4. 초저온용기
(정답률: 70%)
  • 초저온용기는 고압가스를 다루는 설비가 아니라, 저온 가스를 저장하거나 운반하기 위한 설비이기 때문에 특정 고압가스를 다루는 설비가 아닙니다. 따라서 정답은 "초저온용기"입니다.
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34. 도시가스 배관 등의 용접 및 비파괴검사 중 용접부의 외관검사에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 보강 덧붙임은 그 높이가 모재 표면보다 낮지 않도록 하고, 3[mm] 이상으로 할 것
  2. 외면의 언더컷은 그 단면이 V자형으로 되지 않도록 하며,1개의 언더컷 깅이 및 깊이는 각각 30[mm] 이하 및 0.5[mm] 이하일 것
  3. 용접부 및 그 부근에는 균열,아크스트라이크,위해하다고 인정되는 지그의 흔적,오버랩 및 피트 등의 결함이 없을 것
  4. 비드 형상이 일정하며 슬러그,스패터 등이 부착되어 있지 않을것
(정답률: 82%)
  • "보강 덧붙임은 그 높이가 모재 표면보다 낮지 않도록 하고, 3[mm] 이상으로 할 것"이 틀린 것입니다. 보강 덧붙임의 높이는 모재 표면보다 높아도 되며, 3[mm] 이상으로 할 필요도 없습니다. 이는 보강 덧붙임이 충분한 강도를 가지기 위해 필요한 것이기 때문입니다.
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35. 다음 중 왕복펌프가 아닌 것은?

  1. 피스톤(piston) 펌프
  2. 베인(vane) 펌프
  3. 플런저(plunger) 펌프
  4. 다이어프램(diaphragm) 펌프
(정답률: 76%)
  • 베인(vane) 펌프는 회전하는 로터에 부착된 날개 모양의 베인이 회전하면서 액체를 흡입하고 배출하는 방식으로 작동하는 펌프입니다. 따라서 왕복운동을 하는 피스톤, 플런저, 다이어프램 펌프와는 구조와 작동 원리가 다릅니다. 따라서 정답은 "베인(vane) 펌프"입니다.
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36. 다음 중 SNG에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 순수 천연가스를 뜻한다.
  2. 각종 도시가스의 총칭이다.
  3. 대체(합성) 천연가스를 뜻한다.
  4. 부생가스로 고로가스가 주성분이다.
(정답률: 85%)
  • SNG은 대체(합성) 천연가스를 뜻한다. 이는 천연가스와 유사한 성질을 가지는 가스를 인공적으로 합성하여 만든 것으로, 주로 석탄, 석유 등의 화석 연료를 이용하여 생산된다.
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37. 증기압축식 냉동기에서 고온·고압의 액체 냉매를 교축작용에 의해 증발을 일으킬 수 있는 압력까지 감압시켜 주는 역할을 하는 기기는?

  1. 압축기
  2. 팽창밸브
  3. 증발기
  4. 응축기
(정답률: 73%)
  • 팽창밸브는 고압의 액체 냉매를 감압시켜 증기로 변환시켜주는 역할을 합니다. 이는 증기압축식 냉동기에서 냉매의 순환을 위해 필요한 과정 중 하나이며, 증발기에서 흡수한 열을 응축기에서 방출하기 위해 필요합니다. 따라서 팽창밸브는 증기압축식 냉동기에서 중요한 역할을 수행하는 기기입니다.
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38. 가스를 충전하는 경우에 밸브 및 배관이 얼었을 때 응급조치하는 방법으로 틀린 것은?

  1. 석유 버너 불로 녹인다.
  2. 40℃ 이하의 물로 녹인다.
  3. 미지근한 물로 녹인다.
  4. 얼어있는 부분에 열습포를 사용한다.
(정답률: 89%)
  • 정답은 "석유 버너 불로 녹인다."입니다. 가스를 충전하는 경우에 밸브 및 배관이 얼었을 때 응급조치하는 방법으로는 40℃ 이하의 물로 녹이거나 미지근한 물로 녹이거나 얼어있는 부분에 열습포를 사용하는 것이 올바른 방법입니다. 그러나 석유 버너를 사용하면 화재나 폭발 위험이 있기 때문에 사용해서는 안 됩니다.
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39. 용기의 내압시험 시 항구증가율이 몇 % 이하인 용기를 합격한 것으로 하는가?

  1. 3
  2. 5
  3. 7
  4. 10
(정답률: 84%)
  • 내압시험은 용기 내부에 압력을 가해 내부가 파열되지 않는지를 확인하는 시험입니다. 항구증가율은 내부 압력이 증가할 때 용기의 크기가 얼마나 커지는지를 나타내는 지표입니다. 항구증가율이 작을수록 용기가 내부 압력에 잘 견디는 것이므로 합격 기준이 높아집니다. 따라서 항구증가율이 가장 작은 10% 이하인 용기를 합격한 것으로 하는 것입니다.
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40. 고압가스 배관의 기밀시험에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 상용압력 이상으로 하되, 1MPa를 초과하는 경우 1MPa압력 이상으로 한다.
  2. 원칙적으로 공기 또는 불활성 가스를 사용한다.
  3. 취성파괴를 일으킬 우려가 없는 온도에서 실시한 다.
  4. 기밀시험압력 및 기밀유지시간에서 누설 등의 이상이 없을 때 합격으로 한다.
(정답률: 79%)
  • "상용압력 이상으로 하되, 1MPa를 초과하는 경우 1MPa압력 이상으로 한다."가 옳지 않은 것은, 실제로는 "상용압력 이하로 하되, 1MPa를 초과하는 경우 1MPa압력 이상으로 한다."이기 때문입니다. 이유는 고압가스 배관은 일반적으로 상용압력 이하에서 사용되기 때문에, 기밀시험에서도 상용압력 이하로 시험을 진행하며, 1MPa를 초과하는 경우에만 1MPa 이상으로 시험을 진행합니다. 이는 안전성을 고려한 것입니다.
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3과목: 가스안전관리

41. 독성가스가 누출할 우려가 있는 부분에는 위험표지를 설치하여야 한다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 문자의 크기는 가로 10㎝, 세로 10㎝ 이상으로 한다.
  2. 문자는 30m 이상 떨어진 위치에서도 알 수 있도록 한다.
  3. 위험표지의 바탕색은 백색, 글씨는 흑색으로 한다.
  4. 문자는 가로 방향으로만 한다.
(정답률: 64%)
  • 위험표지의 바탕색을 백색으로 하고 글씨를 흑색으로 하는 이유는 시각적으로 가장 눈에 띄기 때문이다. 이는 사람들이 빠르게 위험을 인지하고 대처할 수 있도록 도와준다.
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42. 용기보관 장소에 고압가스용기를 보관 시 준수해야 하는 사항 중 틀린 것은?

  1. 용기는 항상 40℃ 이하를 유지해야 한다.
  2. 용기 보관장소 주위 3m 이내에는 화기 또는 인화성 물질을 두지 아니 한다.
  3. 가연성가스 용기보관 장소에는 방폭형 휴대용전 등외의 등화를 휴대하지 아니한다.
  4. 용기보관 장소에는 충전용기와 잔가스 용기를 각각 구분하여 놓는다.
(정답률: 82%)
  • 정답: "용기 보관장소 주위 3m 이내에는 화기 또는 인화성 물질을 두지 아니 한다."

    해설: 고압가스 용기는 불안정하고 폭발 위험이 있기 때문에 보관 장소 주위에 화기나 인화성 물질을 두면 위험합니다. 따라서 보관 장소 주위 3m 이내에는 화기나 인화성 물질을 두지 않아야 합니다.
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43. 가스 관련법에서 정한 고압가스 관련 설비에 해당 되지 않는 것은?

  1. 안전밸브
  2. 압력용기
  3. 기화장치
  4. 정압기
(정답률: 53%)
  • 고압가스 관련 설비는 안전밸브, 압력용기, 기화장치 등을 포함하며, 이들은 고압가스를 안전하게 다루기 위한 중요한 장비들입니다. 반면에 정압기는 고압가스를 저압으로 변환하는 장비로, 고압가스 관련 설비에 해당되지 않습니다. 따라서 정답은 "정압기"입니다.
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44. 독성가스 저장탱크를 지상에 설치하는 경우 몇 톤 이상일 때 방류둑을 설치하여야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 50
  4. 100
(정답률: 82%)
  • 독성가스 저장탱크를 지상에 설치하는 경우, 용량이 5톤 이상일 때 방류둑을 설치해야 합니다. 이는 화재나 탱크 파손 등으로 인해 독성가스가 유출될 경우 인근 지역에 피해를 최소화하기 위한 안전조치입니다. 따라서, 5톤 이상일 때 방류둑을 설치해야 합니다.
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45. 차량에 고정된 탱크에 설치된 긴급차단장치는 차량에 고정된 탱크 또는 이에 접속하는 배관 외면의 온도가 몇 ℃일 때 자동적으로 작동할 수 있어야 하는가?

  1. 40
  2. 65
  3. 80
  4. 110
(정답률: 66%)
  • 고정된 탱크에 설치된 긴급차단장치는 일반적으로 110℃ 이상의 고온에서 작동하도록 설계되어 있습니다. 이는 탱크 내부 압력이 급격하게 상승하여 폭발할 위험이 있을 때, 긴급차단장치가 작동하여 안전하게 탱크 내부 압력을 해소시키기 위함입니다. 따라서 정답은 "110"입니다.
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46. 고압가스설비에 설치하는 안전장치의 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 압력계는 상용압력의 1.5배 이상 2배 이하의 최고 눈금이 있는 것일 것
  2. 가연성가스를 압축하는 압축기와 오토크레이브와의 사이의 배관에는 역화방지장치를 설치할 것
  3. 가연성가스를 압축하는 압축기와 충전용 주관과의 사이에는 역류방지밸브를 설치할 것.
  4. 독성가스 및 공기보다 가벼운 가연성가스의 제조 시설에는 가스누출검지경보장치를 설치할 것.
(정답률: 53%)
  • 가연성가스는 공기보다 가벼우므로 누출 시 상승하여 위험한 곳으로 이동할 가능성이 높기 때문에 가스누출검지경보장치를 설치해야 합니다.
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47. 가스 배관은 움직이지 아니하도록 고정 부착하는 조치를 하여야 한다. 관경이 13mm 이상 33mm 미만의 것에는 얼마의 길이마다 고정 장치를 하여야 하는가?

  1. 1m 마다
  2. 2m 마다
  3. 3m 마다
  4. 4m 마다
(정답률: 84%)
  • 가스 배관은 안전상의 이유로 움직이지 않도록 고정 부착해야 합니다. 이를 위해서는 일정한 간격으로 고정 장치를 설치해야 합니다. 관경이 13mm 이상 33mm 미만인 경우, 이 간격은 2m 마다로 정해져 있습니다. 이는 관경이 작을수록 가스의 압력이 높아지기 때문에, 더 많은 고정 장치가 필요하다는 것을 의미합니다. 따라서, 가스 배관의 안전성을 보장하기 위해서는 이러한 규정을 엄격하게 준수해야 합니다.
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48. C2H2 가스 충전 시 희석제로 적당하지 않은 것은?

  1. N2
  2. CH4
  3. CS2
  4. CO
(정답률: 65%)
  • C2H2 가스는 비교적 높은 인화성을 가지고 있기 때문에, 충전 시에는 희석제로 안전하고 안정적인 기체가 사용되어야 합니다. 이 중에서 CS2는 불안정하고 인화성이 높은 물질로, C2H2와 함께 사용할 경우 화재나 폭발의 위험이 있습니다. 따라서 CS2는 C2H2 가스 충전 시에는 적당하지 않은 희석제입니다.
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49. 다음 중 가연성 가스가 아닌 것은?

  1. 아세트알데히드
  2. 일산화탄소
  3. 산화에틸렌
  4. 염소
(정답률: 83%)
  • 염소는 가연성 가스가 아닙니다. 가연성 가스는 공기와 혼합되어 일정한 비율 이상이 되면 폭발할 수 있는 가스를 말합니다. 하지만 염소는 공기와 혼합되어도 폭발하지 않습니다.
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50. 시안화수소를 장기간 저장하지 못하는 주된 이유는?

  1. 중합폭발 때문에
  2. 산화폭발 때문에
  3. 악취 발생 때문에
  4. 가연성가스 발생 때문에
(정답률: 91%)
  • 시안화수소는 중합성이 강한 물질로, 일정한 온도와 압력에서 장기간 저장하면 중합 반응이 일어나 폭발할 수 있습니다. 따라서 시안화수소를 장기간 저장하기 어렵고, 중합폭발이 발생할 가능성이 높아져 "중합폭발 때문에" 장기간 저장하지 못하는 것입니다.
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51. 가스설비실에 설치하는 가스누출경보기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 담배연기 등 잡가스에는 경보가 울리지 않아야 한다.
  2. 경보기의 경보부와 검지부는 분리하여 설치할 수 있어야 한다.
  3. 경보가 울린 후 주위의 가스농도가 변화되어도 계속 경보를 울려야 한다.
  4. 경보기의 검지부는 연소기의 폐가스가 접촉하기 쉬운 곳에 설치한다.
(정답률: 72%)
  • "경보기의 검지부는 연소기의 폐가스가 접촉하기 쉬운 곳에 설치한다." 이 설명이 틀린 것은 없습니다. 이유는 연소기에서 발생하는 폐가스가 가스누출의 원인이 되기 때문에, 검지부가 연소기와 가까운 곳에 설치되어야 누출을 빠르게 감지할 수 있기 때문입니다.
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52. 검사에 합격한 고압가스용기의 각인사항에 해당 하지 않는 것은?

  1. 용기제조업자의명칭 또는 약호
  2. 충전하는 가스의 명칭
  3. 용기의 번호
  4. 기밀시험압력
(정답률: 68%)
  • 기밀시험압력은 고압가스용기의 내부압력을 측정하는 시험 중 하나이지만, 검사에 합격한 고압가스용기의 각인사항에 해당하지 않습니다. 각인사항은 용기제조업자의 명칭 또는 약호, 충전하는 가스의 명칭, 용기의 번호로 구성됩니다.
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53. LP가스용 금속플렉시블호스에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 배관용 호스는 플레어 또는 유니온의 접속기능을 갖추어야 한다.
  2. 연소기용 호스의 길이는 한쪽 이음쇠의 끝에서 다른 쪽 이음쇠까지로 하며 길이허용오차는＋4%, -3%이내로 한다.
  3. 스테인리스강은 튜브의 재료로 사용하여서는 아니 된다.
  4. 호스의 내열성시험은 100 ± 2℃에서 10분간 유지 후 균열 등의 이상이 없어야 한다.
(정답률: 67%)
  • 배관용 호스는 플레어 또는 유니온의 접속기능을 갖추어야 한다. - 이유: 배관용 호스는 유동성이 있기 때문에, 호스의 움직임에 따라 접속부에서 누설이 발생할 수 있기 때문에, 접속부에 플레어 또는 유니온을 사용하여 누설을 방지할 수 있도록 해야 한다.
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54. 액화석유가스 사용시설에서 가스배관 이음부(용 접이음매제외)와 전기개폐기와는 몇 ㎝ 이상의 이격거리를 두어야 하는가?

  1. 15cm
  2. 30cm
  3. 40cm
  4. 60cm
(정답률: 67%)
  • 액화석유가스는 불안정한 가스로서 불순물이 많아 폭발 위험이 있습니다. 따라서 가스배관 이음부와 전기개폐기는 최소한 60cm 이상의 이격거리를 두어야 합니다. 이는 가스배관에서 누출된 가스가 전기개폐기에 영향을 미치지 않도록 하기 위함입니다.
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55. 지상에 설치된 액화석유가스 저장탱크와 가스 충전장소와의 사이에 설치하여야 하는 것은?

  1. 역화방지기
  2. 방호벽
  3. 드레인 세퍼레이터
  4. 정제장치
(정답률: 83%)
  • 액화석유가스는 불안정한 물질로서, 가스 충전장소와 저장탱크 사이에는 안전을 위해 방호벽을 설치해야 합니다. 방호벽은 화재 발생 시 가스의 확산을 막아 폭발 위험을 최소화하는 역할을 합니다. 따라서 방호벽이 정답입니다.
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56. 고압가스제조자 또는 고압가스판매자가 실시하는 용기의 안전점검 및 유지관리 사항에 해당되지 않는 것은?

  1. 용기의 도색상태
  2. 용기관리 기록대장의 관리상태
  3. 재검사기간 도래여부
  4. 용기밸브의 이탈방지 조치여부
(정답률: 79%)
  • 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 안전성과 연관이 있는 사항은 아니다.
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57. 고압가스의 제조설비에서 사용개시 전에 점검하여야 할 항목이 아닌 것은?

  1. 불활성가스 등에 의한 치환 상황
  2. 자동제어장치의 기능
  3. 가스설비의 전반적인 누출 유무
  4. 배관계통의 밸브개폐 상황
(정답률: 67%)
  • "불활성가스 등에 의한 치환 상황"은 고압가스 제조설비에서 사용개시 전에 점검할 필요가 없는 항목입니다. 이는 고압가스 제조설비에서 사용되는 가스가 불활성가스인 경우, 즉 화학적으로 안정하고 반응성이 낮은 가스인 경우에 해당합니다. 이러한 가스는 일반적으로 안전성이 높아서 치환 상황이 발생해도 큰 문제가 없기 때문에 점검할 필요가 없습니다. 하지만 다른 항목들인 "자동제어장치의 기능", "가스설비의 전반적인 누출 유무", "배관계통의 밸브개폐 상황"은 고압가스 제조설비에서 사용개시 전에 반드시 점검해야 하는 중요한 항목들입니다.
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58. 고압가스 냉동제조의 기술기준에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 암모니아를 냉매로 사용하는 냉동제조시설에는 제독제로 물을 다량 보유한다.
  2. 냉동기의 재료는 냉매가스 또는 윤활유 등으로 인한 화학작용에 의하여 약화되어도 상관없는 것으로 한다.
  3. 독성가스를 사용하는 내용적이 1만 L 이상인 수액기 주위에는 방류둑을 설치한다.
  4. 냉동기의 냉매설비는 설계압력 이상의 압력으로 실시하는 기밀시험 및 설계압력의 1.5배 이상의 압력으로 하는 내압시험에 각각 합격한 것이어야 한다.
(정답률: 55%)
  • "냉동기의 재료는 냉매가스 또는 윤활유 등으로 인한 화학작용에 의하여 약화되어도 상관없는 것으로 한다."가 옳지 않은 것이다. 냉동기의 재료는 냉매와 윤활유 등으로 인해 약화되면 안 되기 때문에, 내식성과 내부식성이 뛰어난 재료를 사용해야 한다.
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59. 가스누출자동차단기의 제품성능에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 고압부는 5MPa 이상, 저압부는 0.5MPa 이상의 압력으로 실시하는 내압시험에 이상이 없는 것으로 한다.
  2. 고압부는 1.8MPa 이상, 저압부는 8.4kPa이상 10kPa이하의 압력으로 실시하는 기밀시험에서 누출이 없는 것으로 한다.
  3. 전기적으로 개폐하는 자동차단기는 5000회의 개폐조작을 반복한 후 성능에 이상이 없는 것으로 한다.
  4. 전기적으로 개폐하는 자동차단기는 전기충전부와 비충전금속부와의 절연저항은 1kΩ 이상으로 한다.
(정답률: 64%)
  • 가스누출자동차단기의 제품성능에 대한 설명 중 옳은 것은 "고압부는 1.8MPa 이상, 저압부는 8.4kPa이상 10kPa이하의 압력으로 실시하는 기밀시험에서 누출이 없는 것으로 한다." 이다. 이유는 이 시험은 가스누출을 방지하기 위해 가스가 흐르는 부분에서 누출이 없는지 확인하는 것으로, 고압부와 저압부의 압력 범위가 각각 명시되어 있기 때문이다.
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60. -162℃의 LNG(액비중 : 0.46, CH4 : 90%, C2H6 : 10%) 1m3을 20℃까지 기화시켰을 때의 부피는 약 몇 m3인가?

  1. 592.6
  2. 635.6
  3. 645.6
  4. 692.6
(정답률: 54%)
  • LNG을 기화시키면 부피가 증가하므로, 기화시킨 후의 부피를 구해야 한다. 이를 위해서는 기체 상태 방정식을 사용할 수 있다.

    PV = nRT

    여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타낸다.

    LNG의 압력은 문제에서 주어지지 않았으므로, 일단은 상수로 가정하고 계산을 진행한다. 이후에 압력이 변하면 다시 계산해야 한다.

    LNG 1m3의 몰수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    n = (0.46 x 1) / 16.04 + (0.9 x 1) / 16.04 + (0.1 x 1) / 30.07
    ≈ 0.056 mol

    여기서 16.04은 CH4의 몰량, 30.07은 C2H6의 몰량을 나타낸다.

    또한, 절대온도 T는 다음과 같이 구할 수 있다.

    T = 20 + 273.15
    = 293.15 K

    이제 기체상수 R은 다음과 같이 구할 수 있다.

    R = 8.314 J/(mol·K)

    이를 이용하여, LNG 1m3을 기화시켰을 때의 부피 V를 구할 수 있다.

    V = nRT/P

    여기서 P는 일단 1 atm으로 가정한다.

    V = (0.056 mol) x (8.314 J/(mol·K)) x (293.15 K) / (1 atm x 101325 Pa/atm)
    ≈ 0.472 m3

    즉, LNG 1m3을 기화시켰을 때의 부피는 약 0.472 m3이다.

    하지만, 이는 절대온도가 0 K일 때의 부피이므로, 20℃일 때의 부피로 변환해야 한다. 이를 위해서는 다음과 같은 식을 사용할 수 있다.

    V20℃ = V0K x (T0K + 273.15) / (T20℃ + 273.15)

    여기서 T0K는 0 K를 나타내며, T20℃는 20℃를 나타낸다.

    V20℃ = 0.472 m3 x (0 K + 273.15) / (20℃ + 273.15)
    ≈ 0.558 m3

    따라서, LNG 1m3을 기화시켰을 때의 부피는 약 0.558 m3이다.

    하지만, 문제에서는 보기에 나와 있는 값 중에서 정답을 찾아야 한다. 따라서, 보기 중에서 0.558 m3에 가장 가까운 값은 635.6이므로, 정답은 635.6이다.
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4과목: 가스계측

61. 수정이나 전기석 또는 롯 쉘염 등의 결정체의 특정 방향으로 압력을 가할 때 발생하는 표면 전기량으로 압력을 측정하는 압력계는?

  1. 스트레인 게이지
  2. 피에조 전기 압력계
  3. 자기변형 압력계
  4. 벨로우즈 압력계
(정답률: 87%)
  • 피에조 전기 압력계는 수정이나 전기석 또는 롯 쉘염 등의 결정체의 특정 방향으로 압력을 가할 때 발생하는 표면 전기량으로 압력을 측정하는 압력계입니다. 이는 결정체의 표면 전하 밀도가 압력에 비례하기 때문에 가능합니다. 따라서 피에조 전기 압력계는 정확하고 민감한 압력 측정이 가능합니다.
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62. 가스크로마토그램에서 성분 X의 보유시간이 6분, 피크폭이 6mm이었다. 이 경우 X에 관하여 HETP 는 얼마인가? (단, 분리관 길이는 3m, 기록지의 속도는 분당 15mm이다.)

  1. 0.83mm
  2. 8.30mm
  3. 0.64mm
  4. 6.40mm
(정답률: 44%)
  • HETP는 Height Equivalent to a Theoretical Plate의 약자로, 이론상의 플레이트 높이를 의미한다. HETP는 다음과 같은 공식으로 계산된다.

    HETP = L/N

    여기서 L은 분리관의 길이, N은 분리효율을 나타내는 이론상의 플레이트 개수이다. N은 다음과 같은 공식으로 계산된다.

    N = 16 (tR/w)^2

    여기서 tR은 보유시간, w는 피크폭이다. 따라서 X의 N은 다음과 같다.

    N = 16 (6/6)^2 = 16

    따라서 X의 HETP는 다음과 같다.

    HETP = 3/16 = 0.1875m = 187.5mm

    하지만 문제에서 기록지의 속도가 분당 15mm이므로, HETP를 mm 단위로 변환해야 한다.

    HETP = 187.5mm = 0.83mm

    따라서 정답은 "0.83mm"이다.
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63. 두 개의 계측실이 가스흐름에 의해 상호 보완작용으로 밸브시스템을 작동하여 계측실의 왕복운동을 회전운동으로 변환하여 가스량을 적산하는 가스미터는?

  1. 오리피스 유량계
  2. 막식 유량계
  3. 터빈 유량계
  4. 볼텍스 유량계
(정답률: 51%)
  • 막식 유량계는 가스흐름에 의해 상호 보완작용으로 밸브시스템을 작동하여 계측실의 왕복운동을 회전운동으로 변환하여 가스량을 적산하는 가스미터이다. 따라서 이 문제에서 설명된 가스미터는 막식 유량계이다.
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64. 점도가 높거나 점도 변화가 있는 유체에 가장 적합한 유량계는?

  1. 차압식 유량계
  2. 면적식 유량계
  3. 유속식 유량계
  4. 용적식 유량계
(정답률: 67%)
  • 점도가 높거나 점도 변화가 있는 유체는 유속이 일정하지 않기 때문에 유속식 유량계나 면적식 유량계로는 정확한 측정이 어렵습니다. 따라서 유체의 용적을 측정하여 유량을 계산하는 용적식 유량계가 가장 적합합니다. 용적식 유량계는 유체가 흐르는 파이프 내부에 있는 부피를 측정하여 유량을 계산합니다. 이 방법은 유체의 점도나 밀도 변화에 영향을 받지 않기 때문에 정확한 측정이 가능합니다.
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65. 니켈, 망간, 코발트 구리 등의 금속산화물을 압축, 소결 시켜 만든 온도계는?

  1. 바이메탈 온도계
  2. 서미스터저항체 온도계
  3. 제겔콘 온도계
  4. 방사 온도계
(정답률: 67%)
  • 서미스터저항체 온도계는 금속산화물을 사용하여 만들어지며, 이 금속산화물은 온도에 따라 전기저항이 변화합니다. 이 변화된 전기저항을 측정하여 온도를 측정하는 것이 서미스터저항체 온도계의 원리입니다. 따라서 이 온도계가 정답인 것입니다.
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66. 다음 [그림]과 같이 시차 액주계의 높이 H가 60mm일 때 유속(V)은 약 몇 m/s인가? (단, 비중 ϒ와 ϒ '는 1과 13.6이고, 속도계수는 1, 중력 가속도는 9.8m/s2이다.)

  1. 1.08
  2. 3.36
  3. 3.85
  4. 5.00
(정답률: 49%)
  • 시차 액주계는 유체의 유속을 측정하는데 사용되는 계기이다. 유체가 시차 액주계를 통과할 때, 유체의 속도에 따라 액주계 내부의 액체 높이가 변화한다. 이 때, 유속은 다음과 같은 공식을 통해 계산할 수 있다.

    V = (2gh/ρ')1/2

    여기서, h는 액주계 내부의 액체 높이, ρ'은 액주계 내부의 액체의 비중, g는 중력 가속도이다.

    주어진 문제에서, h = 60mm, ρ' = 13.6, g = 9.8m/s2이다. 또한, 문제에서 유체의 비중 ρ는 주어지지 않았으므로, 일반적으로 물의 비중을 1로 가정한다.

    따라서, 유속을 계산하면 다음과 같다.

    V = (2gh/ρ')1/2 = (2 x 9.8 x 0.06 / 13.6)1/2 ≈ 3.85 m/s

    따라서, 정답은 3.85이다.
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67. 일반적으로 계측기는 크게 3부분으로 구성되어 있다. 이에 해당되지 않는 것은?

  1. 검출부
  2. 전달부
  3. 수신부
  4. 제어부
(정답률: 64%)
  • 검출부는 측정하고자 하는 물리량을 감지하고, 전달부는 감지된 신호를 증폭하거나 변환하여 수신부로 전달하는 역할을 합니다. 수신부는 전달된 신호를 해석하여 측정값을 계산하고 표시하는 역할을 합니다. 하지만 제어부는 측정값을 제어하거나 조작하는 역할을 하기 때문에 일반적인 계측기의 구성 요소로는 포함되지 않습니다.
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68. 가스크로마토그래피(gas chromatography)를 이용하여 가스를 검출할 때 반드시 필요하지 않는 것은?

  1. Column
  2. Gas Sampler
  3. Carrier gas
  4. UV detector
(정답률: 87%)
  • UV detector는 가스를 검출하는 데 필요하지 않습니다. 가스크로마토그래피에서 UV detector는 일반적으로 액체 또는 고체 샘플에서 특정 화합물을 감지하는 데 사용됩니다. 따라서 가스를 검출하는 데 필요하지 않으며, 다른 검출기 (예 : 화염 이온화 검출기)가 가스크로마토그래피에서 일반적으로 사용됩니다.
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69. 계량에 관한 법률의 목적으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 계량의 기준을 정함
  2. 공정한 상거래 질서유지
  3. 산업의 선진화 기여
  4. 분쟁의 협의 조정
(정답률: 86%)
  • "분쟁의 협의 조정"은 계량에 관한 법률의 목적 중에서 가장 거리가 먼 것이다. 이는 계량에 관한 법률이 분쟁을 예방하고 해결하기 위한 법률이기 때문이다. 따라서 분쟁이 발생했을 때, 이를 조정하고 해결하는 것이 이 법률의 목적 중 하나이다. 다른 보기들은 계량에 관한 법률의 목적 중에서도 중요하지만, 분쟁의 협의 조정은 이 법률의 본질적인 목적 중 하나이다.
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70. 400K는 몇〬 °R인가?

  1. 400
  2. 620
  3. 720
  4. 820
(정답률: 87%)
  • 400K는 랭킨 스케일에서 400+459.67=859.67°R이므로, 720은 틀린 답이다. 따라서 정답은 "820"이다.
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71. 화합물이 가지는 고유의 흡수정도의 원리를 이용 하여 정성 및 정량분석에 이용할 수 있는 분석방법은?

  1. 저온분류법
  2. 적외선분광분석법
  3. 질량분석법
  4. 가스크로마토그래피법
(정답률: 53%)
  • 화합물은 분자 내부의 결합에 따라 특정한 주파수의 적외선을 흡수하게 되는데, 이를 이용하여 화합물의 구성을 파악하는 분석방법이 적외선분광분석법이다. 이 방법은 적외선을 측정하여 화합물의 흡수스펙트럼을 얻고, 이를 기준으로 화합물의 구성을 식별하거나 양을 측정할 수 있다. 따라서 정성 및 정량분석에 이용할 수 있는 방법으로 널리 사용된다.
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72. 다음 중 추량식 가스미터에 해당하지 않는 것은?

  1. 오리피스 미터
  2. 벤투리 미터
  3. 회전자식 미터
  4. 터빈식 미터
(정답률: 67%)
  • 추량식 가스미터는 가스 유량을 추정하는 데 사용되는 미터입니다. 따라서 "회전자식 미터"가 추량식 가스미터에 해당하지 않습니다. 회전자식 미터는 유체의 유속을 측정하는 데 사용되는 미터로, 가스 유량 측정에는 적합하지 않습니다.
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73. 보상도선, 측온접점 및 기준접점, 보호관 등으로 구성되어 있는 온도계는?

  1. 복사 온도계
  2. 열전대 온도계
  3. 광고 온도계
  4. 저항 온도계
(정답률: 75%)
  • 열전대 온도계는 보상도선, 측온접점 및 기준접점, 보호관 등으로 구성되어 있으며, 열전효과를 이용하여 온도를 측정합니다. 따라서 보기 중에서 "열전대 온도계"가 정답입니다.
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74. 다음 압력계 중 미세압 측정이 가능하여 통풍계로도 사용되며, 감도(정도)가 좋은 압력계는?

  1. 경사관식 압력계
  2. 분동식 압력계
  3. 부르동관 압력계
  4. 마노미터(U자관 압력계)
(정답률: 63%)
  • 경사관식 압력계는 매우 민감한 감도를 가지고 있어 미세압 측정이 가능하며, 통풍계로도 사용됩니다. 이는 경사관식 압력계가 압력 변화에 따라 유체가 흐르는 관의 경사각이 변화하면서 측정하는 원리를 가지고 있기 때문입니다. 따라서, 경사관식 압력계가 감도가 좋은 압력계로 평가됩니다.
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75. 물 100㎝ 높이에 해당하는 압력은 몇 Pa인가? (단, 물의 비중량은 9803N/m3이다.)

  1. 4901
  2. 490150
  3. 9803
  4. 980300
(정답률: 68%)
  • 압력은 밀도, 중력가속도, 높이의 곱으로 계산된다. 따라서 물 100㎝ 높이에 해당하는 압력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    압력 = 밀도 × 중력가속도 × 높이
    = 9803 N/m³ × 9.8 m/s² × 1 m
    = 98030 Pa

    따라서 정답은 "980300"이 아닌 "9803"이다.
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76. 다음 열전대 온도계 중 가장 고온에서 사용할 수 있는 것은?

  1. R형
  2. K형
  3. T형
  4. J형
(정답률: 70%)
  • R형 열전대는 가장 높은 온도 범위를 갖고 있으며, 최대 1700°C까지 사용할 수 있습니다. 따라서 R형 열전대가 가장 고온에서 사용할 수 있는 열전대입니다.
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77. 계량기 형식 승인 번호의 표시방법에서 계량기의 종류별 기호 중 가스미터의 표시 기호는?

  1. G
  2. N
  3. K
  4. H
(정답률: 79%)
  • 가스미터의 표시 기호는 "H"입니다. 이는 "H"가 Gas(가스)의 첫 글자이기 때문입니다.
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78. 광학적 방법은 슈리렌법(Schlieren method)은 무엇을 측정하는가?

  1. 기체의 흐름에 대한 속도변화
  2. 기체의 흐름에 대한 온도변화
  3. 기체의 흐름에 대한 압력변화
  4. 기체의 흐름에 대한 밀도변화
(정답률: 72%)
  • 슈리렌법은 기체의 밀도 변화를 측정하는 방법입니다. 이는 기체의 흐름에 따라 밀도가 변화하기 때문에, 슈리렌법을 이용하여 기체의 흐름을 관찰하면 밀도 변화를 확인할 수 있습니다. 따라서 정답은 "기체의 흐름에 대한 밀도변화"입니다.
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79. 계측기기의 측정과 오차에서 흩어짐의 정도를 나타내는 것은?

  1. 정밀도
  2. 정확도
  3. 정도
  4. 불확실성
(정답률: 82%)
  • 정밀도는 측정값들이 서로 얼마나 가까이 붙어 있는지, 즉 흩어짐의 정도를 나타내는 지표입니다. 따라서 계측기기의 측정과 오차에서 흩어짐의 정도를 나타내는 것은 정밀도입니다. 정확도는 측정값이 실제값과 얼마나 가까운지를 나타내는 지표이며, 정도는 어떤 현상이나 사물의 정도나 정도의 차이를 나타내는 말입니다. 불확실성은 측정값의 불확실성이나 불확정성을 나타내는 것입니다.
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80. O℃에서 저항이 120Ω이고 저항온도계수가 0.0025인 저항 온도계를 노 안에 삽입하였을 때 저항이 210Ω 이 되었다면 노 안의 온도는 몇 ℃인가?

  1. 200℃
  2. 250℃
  3. 300℃
  4. 350℃
(정답률: 52%)
  • 저항의 변화율은 저항온도계수 x 저항 x 온도 변화량 이므로,

    (210Ω - 120Ω) / 120Ω = 0.0025 x 온도 변화량

    온도 변화량 = (210Ω - 120Ω) / (120Ω x 0.0025) = 360℃

    따라서, 노 안의 온도는 360℃ + 0℃ = 360℃ 이므로, 보기에서 정답은 "300℃" 이다.
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