가스기사 필기 기출문제복원 (2003-08-10)

가스기사
(2003-08-10 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 다음 용어에 대한 정의가 잘못 짝지어진 것은?

  1. 이상유체 : 점성이 없다고 가정한 비압축성 유체
  2. 뉴톤유체 : 전단응력이 속도구배에 비례하는 유체
  3. 표면장력 : 액체 표면상에서 작용하는 수축력 혹은 장력
  4. 동점성계수 : 절대점도와 유체압력의 비
(정답률: 71%)
  • 동점성계수는 절대점도를 유체의 밀도로 나눈 값으로 정의됩니다.
    오답 노트
    동점성계수: 절대점도와 유체압력의 비가 아니라, 절대점도와 밀도의 비입니다.
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2. 내경이 5㎝ 인 파이프속에 유속이 3m/sec 이고 동점도가 2Stokes 인 용액이 흐를 때 레이놀즈수는?

  1. 333
  2. 750
  3. 1000
  4. 3000
(정답률: 75%)
  • 레이놀즈수는 관의 내경, 유속, 동점도의 관계를 통해 유체의 흐름 상태(층류/난류)를 판단하는 무차원 수입니다.
    $$Re = \frac{v \times d}{\nu}$$
    $$Re = \frac{3 \times 0.05}{2 \times 10^{-4}}$$
    $$Re = 750$$
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3. 지름이 20[㎜]인 관내부를 유체(물)가 층류로 흐를 수 있는 최대 평균 속도[m/sec]는? (단, 물의 μ = 1.173 x 10-4[kgf-s/m2]이고, 임계 NRe = 2,320 이다.)

  1. 133.4m/s
  2. 13.34m/s
  3. 1.334m/s
  4. 0.1334m/s
(정답률: 40%)
  • 레이놀즈 수 공식을 이용하여 층류가 유지되는 임계 상태의 최대 평균 속도를 구합니다.
    $$Re = \frac{\rho v D}{\mu} = \frac{v D}{\nu}$$
    $$v = \frac{Re \times \mu}{D \times \rho}$$
    $$v = \frac{2320 \times 1.173 \times 10^{-4}}{0.02 \times 1000}$$
    $$v = 0.1334\text{ m/s}$$
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4. 다음에서 베르누이 방정식 이 적용되는 조건으로 짝지어진 것은?

  1. ①, ②, ④
  2. ②, ④
  3. ①, ③
  4. ②, ③, ④
(정답률: 71%)
  • 베르누이 방정식 $\frac{P}{r} + \frac{V^2}{2g} + Z = H$이 성립하기 위해서는 유체가 점성이 없는 이상유체여야 하며, 흐름이 일정하게 유지되는 정상상태여야 하고, 동일한 유선상에서 분석되어야 합니다.
    오답 노트
    압축성유체의 흐름: 베르누이 방정식은 기본적으로 비압축성 유체를 가정하므로 적용 조건이 아닙니다.
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5. 안지름 40㎝ 인 관속을 동점도 4 stokes 인 유체가 15㎝/sec 의 속도로 흐른다. 이 때 흐름의 종류는?

  1. 층류
  2. 난류
  3. 플러그 흐름
  4. 전이 영역
(정답률: 67%)
  • 유체의 흐름 상태를 판단하기 위해 레이놀즈 수($Re$)를 계산합니다. $Re$가 $2,100$이하이면 층류, $4,000$이상이면 난류로 판단합니다.
    $$Re = \frac{v \times D}{\nu}$$
    $$Re = \frac{15 \times 40}{4}$$
    $$Re = 150$$
    계산 결과 레이놀즈 수가 $150$으로 $2,100$보다 훨씬 작으므로 흐름의 종류는 층류입니다.
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6. 압축성 유체의 등엔트로피 유동에 대한 임계 압력비는?

(정답률: 49%)
  • 압축성 유체의 등엔트로피 유동에서 임계 압력비는 비열비 $k$를 이용하여 다음과 같이 정의됩니다.
    $$(\frac{2}{k+1})^{\frac{k}{k-1}}$$
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7. 초음속 유동에서 아음속유동으로의 감속 시 일어나는 수직충격파를 통한 변화 중 감소하는 것은?

  1. 정압
  2. 정체압력
  3. 정적온도
  4. 밀도
(정답률: 28%)
  • 수직충격파를 통과하면 유동의 속도가 초음속에서 아음속으로 급격히 감소하며, 이 과정에서 엔트로피가 증가하여 정체압력(Total Pressure)은 반드시 감소하게 됩니다. 반면 정압, 정적온도, 밀도는 모두 증가합니다.
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8. 밀도가 892㎏/m3 인 원유를 그림과 같이 A 관을 통하여 1.388 x 10-3 m3/s 로 들어가서 B 관으로 분할되어 나갈 때 관 B 에서 유속은? (단, 관 A 단면적은 2.165 x 10-3 m2 이고, 관 B 단면적은 1.314 x 10-3 m2 이다.)

  1. 0.641 m/s
  2. 1.036 m/s
  3. 0.619 m/s
  4. 0.528 m/s
(정답률: 43%)
  • 유량 보존 법칙에 따라 A관으로 들어온 유량은 두 개의 B관으로 균등하게 분할되어 나갑니다. B관의 유속은 분할된 유량을 B관의 단면적으로 나누어 계산합니다.
    $$Q_{B} = \frac{Q_{A}}{2}$$
    $$v_{B} = \frac{Q_{B}}{A_{B}}$$
    $$v_{B} = \frac{1.388 \times 10^{-3} / 2}{1.314 \times 10^{-3}}$$
    $$v_{B} = 0.528\text{ m/s}$$
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9. 내경이 20㎝에서 10㎝로 돌연 축소되는 관에 물이 체적유량(Q) 0.04m3/s로 흐를 때 돌연축소관에 의한 손실수두(H)를 구하면? (단, 저항계수 K = 0.62)

  1. 0.82m
  2. 0.72m
  3. 0.63m
  4. 0.42m
(정답률: 30%)
  • 돌연축소관에서의 손실수두는 축소된 단면의 유속을 기준으로 저항계수를 적용하여 계산합니다.
    먼저 축소 단면의 유속 $V_2$를 구하면 $V_2 = \frac{Q}{A} = \frac{0.04}{\pi \times 0.05^2} \approx 5.093$ m/s 입니다.
    $$H = K \frac{V_2^2}{2g}$$
    $$H = 0.62 \frac{5.093^2}{2 \times 9.8}$$
    $$H = 0.82$$
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10. 교반기에서 사용되는 임펠러 중 축방향 흐름(axial flow)을 유발시키는 것은?

  1. 프로펠러(propeller)
  2. 원심베인(Vane)
  3. 패들(paddle)
  4. 터빈(Turbine)
(정답률: 47%)
  • 임펠러의 종류에 따라 유체의 흐름 방향이 결정됩니다. 프로펠러(propeller)는 유체를 축 방향으로 밀어내는 축방향 흐름을 유발하는 대표적인 임펠러입니다.
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11. 국제단위(SI 단위)에서 기본단위 간의 관계가 옳은 것은?

  1. 1N = 9.8 ㎏ㆍm/s2
  2. 1J = 9.8 ㎏ㆍm2/s2
  3. 1W = 1 ㎏ㆍm2/s3
  4. 1㎩ = 105 ㎏/mㆍs2
(정답률: 72%)
  • 전력의 단위인 와트(W)는 단위 시간당 에너지의 양으로, 기본 단위들의 조합으로 정의됩니다.
    $$W = J / s = (kg \cdot m^{2} / s^{2}) / s$$
    $$W = 1 \ kg \cdot m^{2} / s^{3}$$
    오답 노트
    1N: $1 \ kg \cdot m / s^{2}$이므로 틀림
    1J: $1 \ kg \cdot m^{2} / s^{2}$이므로 틀림
    1Pa: $1 \ kg / (m \cdot s^{2})$이므로 $10^{5}$ 배수가 틀림
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12. 압축성 유체의 흐름 과정 중 등엔트로피 과정이란?

  1. 가역단열 과정이다.
  2. 가역등온 과정이다.
  3. 마찰이 있는 단열과정이다.
  4. 마찰이 없는 비가역 과정이다.
(정답률: 74%)
  • 등엔트로피 과정은 가역 과정이면서 동시에 단열 과정인 상태를 의미합니다. 즉, 외부와의 열 교환이 없고 마찰 등의 손실이 없는 가역단열 과정이 정답입니다.
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13. 25℃ 인 공기 중에서의 음속은? (단, k = 1.4이다.)

  1. 336m/s
  2. 340m/s
  3. 346m/s
  4. 350m/s
(정답률: 42%)
  • 공기와 같은 이상기체의 음속은 비열비와 절대온도에 비례하며, 공식은 다음과 같습니다.
    $$a = \sqrt{k \cdot R \cdot T}$$
    $$a = \sqrt{1.4 \times 287 \times (273 + 25)}$$
    $$a = 346 \text{ m/s}$$
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14. ２단 압축 시 압축일을 가장 적게 하는 중간 압력은?

  1. log P1ㆍP2
  3. ln P2/P1
(정답률: 32%)
  • 2단 압축 과정에서 전체 압축 일을 최소화하기 위한 최적의 중간 압력은 흡입 압력 $P_1$과 토출 압력 $P_2$의 기하평균값으로 결정됩니다.
    $$\sqrt{P_1 \cdot P_2}$$
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15. 온도 27℃ 의 이산화탄소 3kg 이 체적 0.30m3 의 용기에 가득 차 있을 때 가스의 압력(kgf/cm2)은? (단, 가스충전상수는 0.3 이다.)

  1. 270 kgf /cm2
  2. 5.79 kgf /cm2
  3. 100 kgf /cm2
  4. 24.3 kgf /cm2
(정답률: 64%)
  • 가스충전상수를 이용한 압력 계산 공식으로, 압력은 가스충전상수와 질량의 곱을 체적과 절대온도의 곱으로 나누어 구합니다.
    $$P = \frac{Z \times m}{V \times T}$$
    $$P = \frac{0.3 \times 3}{0.30 \times (273 + 27)}$$
    $$P = 5.79 \text{ kgf/cm}^2$$
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16. 표준대기(standard atmosphere)상태란 무엇을 말하는가?

  1. 등온 대기와 폴리트로픽 대기의 조합이다.
  2. 등온 대기와 단열 대기의 조합이다.
  3. 단열 대기와 폴리트로픽 대기의 조합이다.
  4. 등엔트로피 대기와 단열 대기의 조합이다.
(정답률: 26%)
  • 표준대기는 고도에 따른 온도와 압력의 변화를 모델링한 것으로, 하층의 등온 대기 영역과 상층의 폴리트로픽 대기 영역이 조합되어 정의됩니다.
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17. 뉴톤유체의 점도는 온도에 따라 증가하는데, 그 근사적 관계는? (단, μ 는 절대온도 K에서의 점도, μo 는 0℃에서의 점도, n 은 상수이다.)

  1. μ /μo = (T/273)n-1
  2. μ /μo = (T/273)n
  3. μ /μo = (T/273)n+1
  4. μ /μo = (273 + T)n
(정답률: 31%)
  • 뉴턴 유체의 점도와 절대온도의 관계는 온도에 비례하는 거듭제곱 형태로 나타납니다.
    따라서 점도 $\mu$와 $0^{\circ}C$에서의 점도 $\mu_o$의 비는 절대온도 $T$를 $273K$로 나눈 값의 $n$제곱과 같습니다.
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18. 수평관 속에 유체가 정상적으로 흐를 때 마찰손실은?

  1. 유속의 제곱에 비례해서 변한다.
  2. 원관의 길이에 반비례해서 변한다.
  3. 압력변화에 반비례해서 변한다.
  4. 원관 내경의 제곱에 반비례해서 변한다.
(정답률: 64%)
  • 달시-바이스바흐 식에 따르면 관내 마찰 손실 압력은 유속의 제곱에 비례하여 증가합니다.
    오답 노트
    관의 길이에 비례하며, 내경의 5제곱에 반비례하므로 나머지 설명은 틀린 내용입니다.
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19. 다단압축을 실시하는 목적이 아닌 것은?

  1. 소요 일량의 증가
  2. 이용효율 증가
  3. 양호한 힘의 평형
  4. 가스 온도상승 방지
(정답률: 42%)
  • 다단압축의 핵심 목적은 중간 냉각을 통해 압축 일량을 줄여 효율을 높이는 것입니다. 따라서 소요 일량을 증가시키는 것은 목적과 정반대되는 내용입니다.
    오답 노트
    이용효율 증가, 힘의 평형 유지, 가스 온도 상승 방지는 다단압축을 통해 얻을 수 있는 주요 이점입니다.
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20. 원심 송풍기에 속하지 않는 것은?

  1. 다익 송풍기
  2. 레이디얼 송풍기
  3. 터보 송풍기
  4. 프로펠러 송풍기
(정답률: 65%)
  • 프로펠러 송풍기는 공기를 축 방향으로 밀어내는 축류 송풍기의 대표적인 종류입니다.
    오답 노트
    다익, 레이디얼, 터보 송풍기는 모두 원심력을 이용하여 공기를 송출하는 원심 송풍기에 해당합니다.
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2과목: 연소공학

21. 다음중 유동층 연소의 잇점이 아닌 것은?

  1. 화염층이 작아진다.
  2. 크링커 장해를 경감할 수 있다.
  3. 질소 산화물의 발생량을 크게 얻을 수 있다.
  4. 화격자단위 면적당의 열부하를 크게 얻을 수 있다.
(정답률: 32%)
  • 유동층 연소는 연료를 유동화시켜 연소시키므로 연소 온도를 낮게 유지할 수 있어 질소 산화물(NOx)의 발생량을 줄이는 것이 주요 특징이자 장점입니다.
    오답 노트
    화염층이 작아진다, 크링커 장해 경감, 열부하 증가는 모두 유동층 연소의 실제 이점입니다.
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22. 가연성기체를 공기와 같은 지연성기체 중에 분출시켜 연소시키므로 불완전 연소에 의한 그을음을 형성하는 기체연소 형태를 무엇이라고 하는가?

  1. 혼합연소(混合燃燒)
  2. 예혼연소(預混燃燒)
  3. 혼기연소(混氣燃燒)
  4. 확산연소(擴散燃燒)
(정답률: 37%)
  • 확산연소는 가연성 기체가 지연성 기체(공기) 속으로 분출되면서 확산에 의해 혼합되어 연소하는 방식으로, 혼합 속도가 느릴 경우 산소 부족으로 인해 그을음이 발생하기 쉽습니다.
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23. 다음 층류연소속도에 관한 설명중 잘못된 것은?

  1. 층류연소속도는 압력에 따라 결정된다.
  2. 층류연소속도는 표면적에 따라 결정된다.
  3. 층류연소속도는 연료의 종류에 따라 결정된다.
  4. 층류연소속도는 가스의 흐름상태에는 무관하다.
(정답률: 22%)
  • 층류연소속도는 연료의 종류, 온도, 압력 및 혼합비에 의해 결정되는 고유한 특성치이며, 연소가 일어나는 표면적과는 무관합니다.
    오답 노트
    압력, 연료 종류: 층류연소속도에 영향을 주는 주요 변수임
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24. 메탄가스 1㎏을 완전 연소시키는 데에 소요되는 공기량은 최소한 몇 Nm3인가? (단, 표준상태임)

  1. 9.6
  2. 10.9
  3. 11.6
  4. 13.3
(정답률: 35%)
  • 메탄($CH_4$)의 연소 반응식을 통해 1kg당 필요한 이론 산소량을 구한 뒤, 공기 중 산소 농도로 나누어 공기량을 산출합니다.
    $$\text{공기량} = \frac{1}{16} \times \frac{22.4}{0.21} \times \frac{2}{1}$$
    $$\text{공기량} = \frac{1}{16} \times 106.67 \times 2$$
    $$\text{공기량} = 13.3\text{ Nm}^3$$
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25. 어떤 연도가스의 조성이 아래와 같다면 과잉공기의 백분율은 얼마인가? (단, 공기중 질소와 산소의 부피비는 79 : 21이다.)

  1. 17.7%
  2. 21.9%
  3. 33.5%
  4. 46.0%
(정답률: 35%)
  • 연소 가스 중의 산소와 질소의 비율을 이용하여 실제 공급된 공기량과 이론 공기량의 비를 계산합니다.
    $$\text{과잉공기율} = \frac{O_2}{0.21 - \frac{O_2}{0.79}} \times 100$$
    $$\text{과잉공기율} = \frac{4.1}{0.21 - \frac{4.1}{0.79}} \times 100$$
    $$\text{과잉공기율} = 17.7\%$$
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26. 프로판을 연소할 때 이론단열불꽃 온도가 가장 높은 것은 다음 중 어느 것인가?

  1. 20% 과잉공기로 연소하였다.
  2. 50% 과잉공기로 연소하였다.
  3. 이론량의 공기로 연소하였다.
  4. 이론량의 순수산소로 연소하였다.
(정답률: 60%)
  • 불꽃 온도는 연소 시 발생하는 열량이 연소 가스의 총 질량과 비열에 반비례합니다. 순수산소로 연소하면 공기 중의 불필요한 질소가 포함되지 않아 가열해야 할 가스량이 최소화되므로 이론단열불꽃 온도가 가장 높습니다.
    오답 노트
    과잉공기 사용: 질소량이 증가하여 열손실이 커지므로 온도가 낮아짐
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27. 다음의 연료 중 과잉 공기 계수가 가장 작은 것은?

  1. 역청탄
  2. 코우크스
  3. 미분탄
  4. 갈탄
(정답률: 30%)
  • 연료의 연소 방식에 따라 필요한 공기량이 다르며, 미분탄 연소는 매우 미세한 입자로 공급되어 연소 효율이 높고 완전 연소에 가깝기 때문에 다른 고체 연료들에 비해 과잉 공기 계수를 가장 작게 유지할 수 있습니다.
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28. 카르노 냉동사이클에서 냉동기의 성적계수(COP)를 나타낸 것 중 옳은 것은? (단, TA : 냉동유지온도, TB : 열 배출온도)

(정답률: 36%)
  • 카르노 냉동사이클의 성적계수(COP)는 저온부에서 흡수한 열량을 압축기가 한 일량으로 나눈 값으로, 절대온도를 이용하여 다음과 같이 정의합니다.
    $$\text{COP} = \frac{T_A}{T_B - T_A}$$
    따라서 정답은 입니다.
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29. 체적 300mL의 탱크 속에 습증기 58㎏이 들어있다. 온도 350℃ 일때 증기의 건도는 얼마인가? (단, 350℃ 온도 기준 포화 증기표에서 V'= 1.7468 × 10-3 m3/㎏, V"= 8.811 × 10-3 m3/㎏ 이다.)

  1. 0.485
  2. 0.585
  3. 0.693
  4. 0.792
(정답률: 18%)
  • 습증기의 비체적 공식을 이용하여 건도를 계산합니다.
    $$V = V' + x(V'' - V')$$
    $$x = \frac{\frac{V_{total}}{m} - V'}{V'' - V'}$$
    $$x = \frac{\frac{300 \times 10^{-6}}{58} - 1.7468 \times 10^{-3}}{8.811 \times 10^{-3} - 1.7468 \times 10^{-3}}$$
    $$x = 0.485$$
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30. 다음의 T-S선도는 표준냉동사이클을 나타낸 것이다. 3 → 4의 과정은 무엇인가?

  1. 단열압축 과정
  2. 등압 과정
  3. 등온 과정
  4. 등엔탈피 과정
(정답률: 43%)
  • 표준냉동사이클의 T-S 선도에서 3 $\rightarrow$ 4 과정은 팽창밸브를 통과하며 압력이 급격히 낮아지는 과정으로, 엔탈피 변화가 없는 등엔탈피 과정입니다.
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31. N2와 O2의 가스정수는 각각 30.26kgfㆍm/kgㆍK, 26.49kgfㆍm/kgㆍK 이다. N2가 70%인 N2와 O2의 혼합가스의 가스정수는 얼마인가?

  1. 10.23
  2. 17.56
  3. 23.95
  4. 29.13
(정답률: 49%)
  • 혼합 가스의 가스정수는 각 성분 가스의 가스정수에 질량 분율을 곱하여 합산한 가중 평균값으로 구합니다.
    $$ R_{mix} = \sum (m_{i} \times R_{i}) $$
    $$ R_{mix} = (0.7 \times 30.26) + (0.3 \times 26.49) $$
    $$ R_{mix} = 29.13 $$
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32. 압력 0.2MPa, 온도 333K의 공기 2kg이 이상적인 폴리트로픽 과정으로 압축되어 압력 2MPa, 온도 523K로 변화하였을때 이 과정 동안의 일량은 몇 kJ 인가?

  1. -447
  2. -547
  3. -647
  4. -667
(정답률: 20%)
  • 폴리트로픽 과정의 일량은 온도 변화와 질량, 가스정수를 이용하여 계산합니다.
    $$ W = m R (T_{1} - T_{2}) \frac{n}{n-1} $$
    단, 공기의 가스정수 $R = 0.287$ kJ/kg·K 이며, 주어진 온도와 압력으로 $n$을 구하면 약 $1.25$입니다.
    $$ W = 2 \times 0.287 \times (333 - 523) \times \frac{1.25}{1.25-1} $$
    $$ W = -447 $$
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33. 연료의 연소시 산화제로 공기를 도입한다. 이 때의 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 공기비란 실제로 공급한 공기량과 이론 공기량과의 비이다.
  2. 과잉 공기란 연소시 단위연료당의 공급공기량을 말한다.
  3. 필요한 공기량의 최소량은 화학 반응식으로 부터 이론적으로 구할 수 있다.
  4. 공기 과잉률이란 과잉 공기량과 이론 공기량과의 비를 백분율로 한 것이다.
(정답률: 50%)
  • 과잉 공기란 실제로 공급한 공기량에서 이론 공기량을 뺀 '추가적인 공기량'을 의미합니다. 단순히 단위 연료당 공급 공기량을 말하는 것이 아닙니다.
    오답 노트
    공기비: 실제 공급 공기량 / 이론 공기량 (정의 맞음)
    이론 공기량: 화학 반응식으로 산출 가능 (정의 맞음)
    공기 과잉률: (실제 공기량 - 이론 공기량) / 이론 공기량 $\times 100$ (정의 맞음)
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34. 1㎏의 물이 1기압에서 정압과정으로 0℃ 로부터 100℃로 되었다. 평균 열용량 Cp = 1㎉/㎏ㆍK 이면 엔트로피 변화량은 몇 ㎉/K 인가?

  1. 0.133
  2. 0.226
  3. 0.312
  4. 0.427
(정답률: 36%)
  • 정압 과정에서 엔트로피 변화량은 평균 열용량과 온도의 로그 변화 값의 곱으로 계산합니다.
    $$ \Delta S = m C_{p} \ln \frac{T_{2}}{T_{1}} $$
    $$ \Delta S = 1 \times 1 \times \ln \frac{373}{273} $$
    $$ \Delta S = 0.312 $$
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35. Van der waals식 (P+a/V2)(V-b) = RT에서 각 항을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. a와 b는 특정 기체 특유의 성질이다.
  2. 상수 a,b는 PV도표에서 임계점에서의 기울기와 곡율을 이용해서 구한다.
  3. b는 분자의 크기가 이상기체의 부피보다 더 큰 부피로 만들려고 보정하는 것이다.
  4. a/V2항은 분자들 사이의 인력의 작용이 이상기체에 의해서 발휘될 압력보다 크게하려고 더 해준다.
(정답률: 21%)
  • Van der Waals 식에서 $a/V^{2}$ 항은 분자 간의 인력을 보정하는 항입니다. 실제 기체는 인력으로 인해 벽면에 가하는 압력이 이상기체보다 낮아지므로, 이를 보정하기 위해 압력 항에 $a/V^{2}$를 더해주는 것이며, 이는 인력의 작용으로 인해 낮아진 압력을 이상기체 수준으로 맞추기 위한 보정이지 압력을 더 크게 만들기 위한 것이 아닙니다.
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36. 다음 그림은 적화식 연소에 의한 가연성가스의 불꽃형태이다. 불꽃온도가 가장 낮은 곳은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 47%)
  • 적화식 연소 불꽃에서 B 지점은 연료가 공급되는 내염 영역으로, 아직 연소가 충분히 일어나지 않은 상태이므로 불꽃 온도 중 가장 낮은 곳에 해당합니다.
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37. 폭발원인에 따른 분류에서 물리적 폭발에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 산화, 분해, 중합반응 등의 화학반응에 의하여 일어나는 폭발로 촉매폭발이 이에 속한다.
  2. 물리적 폭발에는 열폭발, 중합폭발, 연쇄폭발 순으로 폭발력이 증가한다.
  3. 발열속도가 방열속도보다 켜서 반응열에 의해 반응속도가 증대되어 일어나는 폭발로 분해폭발이 이에 속한다.
  4. 액상 또는 고상에서 기상으로의 상변화, 온도상승이나 충격에 의해 압력이 이상적으로 상승하여 일어나는 폭발로 증기폭발이 이에 속한다.
(정답률: 30%)
  • 물리적 폭발은 화학 반응 없이 상변화나 급격한 압력 상승으로 인해 발생하며, 대표적으로 액체가 기체로 변하며 부피가 급증하는 증기폭발이 이에 해당합니다.
    오답 노트
    산화, 분해, 중합반응: 화학적 폭발에 해당합니다.
    열폭발, 연쇄폭발: 화학적 폭발의 일종입니다.
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38. 다음중 액체연료를 미립화시키는 방법을 설명한 것이다. 옳은 항은?

  1. ①
  2. ①, ②
  3. ②, ③
  4. ①, ②, ③
(정답률: 75%)
  • 액체연료를 미세한 입자로 쪼개어 연소 효율을 높이는 미립화 방법에는 노즐을 통한 고속 분출, 고압의 정전기 이용, 초음파 진동 이용 등이 모두 포함됩니다.
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39. 오토 사이클의 열효율을 나타낸 식은? (단, η : 열효율, r : 압축비, k : 비열비)

(정답률: 59%)
  • 오토 사이클(Otto cycle)의 이론적 열효율은 압축비 $r$과 비열비 $k$에 의해 결정되며, 다음과 같은 수식으로 나타냅니다.
    $$\eta = 1 - (\frac{1}{r})^{k-1}$$
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40. 다음은 carnot 사이클의 PV도표를 각 단계별로 설명한 것이다. 옳은 것은?

  1. 1 → 2는 QC의 열을 흡수하여 임의점 2까지 압축과정이다.
  2. 2 → 3은 온도가 TC 감소할 때까지 단열팽창과정이다.
  3. 3 → 4는 QC의 열을 흡수하여 원상태로 정온팽창과정이다.
  4. 4 → 1은 온도가 TC 로부터 TH 까지의 정온압축과정이다
(정답률: 47%)
  • 카르노 사이클의 PV도표 분석 결과, $2 \rightarrow 3$과정은 고온 $T_H$에서 저온 $T_C$로 온도가 내려가며 부피가 늘어나는 단열팽창과정입니다.
    오답 노트
    1 $\rightarrow$ 2: $Q_H$의 열을 흡수하는 정온팽창과정임
    3 $\rightarrow$ 4: $Q_C$의 열을 방출하는 정온압축과정임
    4 $\rightarrow$ 1: $T_C$에서 $T_H$까지 온도가 올라가는 단열압축과정임
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3과목: 가스설비

41. 파라핀계 LP가스의 연소특성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 연소범위(%)는 탄소수가 증가할수록 하한이 낮아진다
  2. 연소속도(m/sec)는 탄소수가 증가할수록 늦어진다.
  3. 발화온도는(℃)탄소수가 증가할수록 높아진다.
  4. 발열량(kcal/m3)은 탄소수가 증가할수록 커진다.
(정답률: 23%)
  • 파라핀계 LP가스는 탄소수가 증가할수록 분자량이 커지므로 발화온도는 오히려 낮아지는 특성을 가집니다.
    오답 노트
    연소범위 하한: 탄소수 증가 시 낮아짐 (옳음)
    연소속도: 탄소수 증가 시 느려짐 (옳음)
    발열량: 탄소수 증가 시 커짐 (옳음)
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42. 아래식으로부터 중, 고압 가스 배관의 굵기를 구할 수 있는데, "S"가 의미하는 것은?

  1. 유량계수
  2. 가스비중
  3. 배관길이
  4. 관내경
(정답률: 64%)
  • 제시된 가스 배관의 유량 계산식 에서 기호 $S$는 가스의 비중을 의미합니다.
    오답 노트
    유량계수: 식의 다른 계수 부분에 해당함
    배관길이: 기호 $L$이 의미함
    관내경: 기호 $D$가 의미함
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43. 아세틸렌의 압축 시 분해폭발의 위험을 최소한 줄이기 위하여 고안된 반응장치는?

  1. 접촉반응장치
  2. I.G 반응장치
  3. 겔로그반응장치
  4. 레페반응장치
(정답률: 56%)
  • 레페반응장치는 아세틸렌 제조 시 압축 과정에서 발생할 수 있는 분해폭발 위험을 최소화하기 위해 설계된 특수 반응장치입니다.
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44. 1차 압력 및 부하 유량의 변동에 관계 없이 2차 압력을 일정한 압력으로 유지하는 기능의 가스공급 설비는?

  1. 가스홀더
  2. 압송기
  3. 정압기
  4. 안전장치
(정답률: 76%)
  • 정압기는 1차 압력이나 부하 유량이 변하더라도 2차 압력을 일정하게 유지하여 가스를 안정적으로 공급하는 장치입니다.
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45. 구형탱크의 용적이 1000m3인 저장탱크에 비중이 0.6인 LPG를 저장할 때 저장용량은 몇 ton 인가?

  1. 400
  2. 480
  3. 540
  4. 600
(정답률: 47%)
  • 저장용량은 탱크 용적에 충전율(일반적으로 구형탱크 0.9)과 비중을 곱하여 계산합니다.
    $$M = V \times \text{충전율} \times \text{비중}$$
    $$M = 1000 \times 0.9 \times 0.6$$
    $$M = 540$$
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46. 배관용 강관 중 압력배관용 탄소강관의 규격기호는?

  1. SPPH
  2. SPPS
  3. SPH
  4. SPHH
(정답률: 63%)
  • 압력배관용 탄소강관의 규격기호는 SPPS(Steel Pipe for Pressure Service)입니다.
    오답 노트
    SPPH: 배관용 탄소강관
    SPH: 고압배관용 탄소강관
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47. 발열량이 13000㎉/m3 이고, 비중이 1.3, 공급 압력이 200mmH2O 인 가스의 웨버지수는?

  1. 13000
  2. 16900
  3. 10000
  4. 11402
(정답률: 49%)
  • 웨버지수는 가스의 발열량을 비중의 제곱근으로 나누어 계산합니다.
    $$W = \frac{H}{\sqrt{G}}$$
    $$W = \frac{13000}{\sqrt{1.3}}$$
    $$W = 11402$$
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48. LPG 공급방식에서 강제기화방식의 특징이 아닌 것은?

  1. 한냉시에는 연속적인 가스공급이 어렵다.
  2. 설치 면적이 적게 든다.
  3. 기화량을 가감할 수 있다.
  4. 공급 가스의 조성을 일정하게 유지할 수 있다.
(정답률: 40%)
  • 강제기화방식은 외부에서 열원을 공급하여 강제로 기화시키므로, 기온이 매우 낮은 한냉시에도 안정적이고 연속적인 가스 공급이 가능하다는 것이 핵심 특징입니다.
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49. 고압밸브에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 밸브시트는 내식성과 경도가 높은 재료를 사용한다.
  2. 밸브는 단조품보다 주조품이 더욱 안전하다.
  3. 글로브 밸브는 슬루스 밸브보다 기밀도가 크다.
  4. 밸브의 패킹재료는 흑연, 석면, 테프론 등이 사용된다.
(정답률: 41%)
  • 고압밸브는 높은 압력을 견뎌야 하므로 내부 결함이 적고 강도가 높은 단조품을 사용하는 것이 주조품보다 훨씬 안전합니다.
    오답 노트
    밸브시트 내식성/경도: 고압 및 부식 방지를 위해 필수적임
    글로브 밸브: 유로가 굴곡져 슬루스 밸브보다 기밀성이 우수함
    패킹재료: 기밀 유지를 위해 흑연, 석면, 테프론 등이 사용됨
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50. 정전기 제거 조치사항으로 적합하지 않은 것은?

  1. 본딩용 접속선 및 접지접속선의 단면적은 5.5mm2 이상인 것을 사용하여야 한다.
  2. 접지 저항치의 총합은 100Ω 이하로 하여야 한다.
  3. 저장탱크, 열교환기 등은 가능한 단독으로 되어 있어야 한다.
  4. 피뢰설비를 설치한 접지저항치의 총합은 50Ω 이하로 하여야 한다.
(정답률: 59%)
  • 피뢰설비를 설치한 경우 접지저항치의 총합은 $10\Omega$이하로 유지하는 것이 일반적인 안전 기준입니다. $50\Omega$이하라는 기준은 적합하지 않습니다.
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51. 공기액화분리 장치의 내부를 세척할 때 세정액으로 가장 적당한 것은?

  1. CO2
  2. CCl4
  3. N2
  4. O2
(정답률: 67%)
  • 공기액화분리 장치 내부의 기름기나 불순물을 제거하기 위해 세정력이 뛰어나고 비인화성인 사염화탄소($CCl_{4}$)를 세정액으로 사용하는 것이 가장 적당합니다.
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52. 수소의 성질 및 용기의 취급에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 용기밸브는 왼나사이며, 가능한 서서히 연다.
  2. 공기중에서 산소와 체적비가 2 : 1로 530℃이상에서 폭발적으로 반응하지만 할로겐원소와는 반응하지 않는다.
  3. 용기도색은 주황색, 가연성 가스임을 표시하는 "연" 표시와 가스 명칭은 백색으로 표기한다.
  4. 무계목 용기로 안전밸브는 가용전이나 파열판식을 병용한다.
(정답률: 32%)
  • 수소는 반응성이 매우 강한 기체로, 산소뿐만 아니라 할로겐 원소(불소, 염소 등)와도 격렬하게 반응합니다. 할로겐 원소와 반응하지 않는다는 설명은 사실과 다릅니다.
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53. 탄소강속에 소량씩 함유하고 있는 원소의 영향에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 인(P)은 상온에서 충격치가 떨어지며, 담금균열의 원인이 된다.
  2. 망간(Mn)은 점성을 증가시키고 고온 가공을 쉽게 한다.
  3. 구리(Cu)는 인장강도와 탄성한도를 높이며 내식성을 감소시킨다.
  4. 규소(Si)는 유동성을 좋게 하나 냉간가공성을 나쁘게 한다.
(정답률: 59%)
  • 구리(Cu)는 강재의 내식성을 향상시키는 원소이며, 인장강도와 탄성한도를 높이는 성질이 있습니다. 따라서 내식성을 감소시킨다는 설명은 틀린 내용입니다.
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54. 1000rpm 으로 회전하고 있는 펌프의 회전수를 2000rpm 으로 하면 펌프의 양정과 소요동력은 각각 몇 배가 되는가?

  1. 펌프의 양정 : 4배, 소요 동력 : 16배
  2. 펌프의 양정 : 2배, 소요 동력 : 4배
  3. 펌프의 양정 : 4배, 소요 동력 : 2배
  4. 펌프의 양정 : 4배, 소요 동력 : 8배
(정답률: 69%)
  • 펌프의 회전수 변화에 따른 양정은 회전수의 2제곱에 비례하고, 소요동력은 회전수의 3제곱에 비례합니다.
    $$H_{2} = H_{1} \times (\frac{N_{2}}{N_{1}})^{2}$$
    $$H_{2} = 1 \times (\frac{2000}{1000})^{2}$$
    $$H_{2} = 4$$
    $$P_{2} = P_{1} \times (\frac{N_{2}}{N_{1}})^{3}$$
    $$P_{2} = 1 \times (\frac{2000}{1000})^{3}$$
    $$P_{2} = 8$$
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55. 저온장치에 사용되는 진공단열법의 종류가 아닌 것은?

  1. 고진공 단열법
  2. 다층진공 단열법
  3. 압축진공 단열법
  4. 분말진공 단열법
(정답률: 20%)
  • 저온장치의 진공단열법에는 고진공 단열법, 다층진공 단열법, 분말진공 단열법 등이 있으며, 압축진공 단열법이라는 방식은 존재하지 않습니다.
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56. 터보압축기에서의 서어징 방지책에 해당되지 않는 것은?

  1. 회전수 가감에 의한 방법
  2. 가이드 베인 콘트롤에 의한 방법
  3. 방출밸브에 의한 방법
  4. 클리어런스 밸브에 의한 방법
(정답률: 41%)
  • 터보압축기의 서어징(Surging) 방지를 위해서는 회전수 조절, 가이드 베인 컨트롤, 방출밸브 설치 등의 방법이 사용됩니다.
    오답 노트
    클리어런스 밸브에 의한 방법: 서어징 방지책이 아닌 일반적인 밸브 제어 방식입니다.
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57. 일정용적의 실린더내에 기체를 흡입한 다음 흡입구를 닫아 기체를 압축하면서 다른 토출구에 압축하는 형식의 압축기는?

  1. 용적형
  2. 터보형
  3. 원심식
  4. 축류식
(정답률: 63%)
  • 일정 용적의 공간에 기체를 가둔 후 압축하여 토출하는 방식은 용적형 압축기의 전형적인 작동 원리입니다.
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58. 정압기의 각 특성이 사용 조건에 적합하도록 선정되기 위한 평가 및 선정과 관계가 먼 특성은?

  1. 유량특성
  2. 작동최소차압
  3. 동특성
  4. 혼합특성
(정답률: 43%)
  • 정압기 선정 시에는 유량특성, 작동최소차압, 동특성 등이 주요 평가 항목이며, 혼합특성은 정압기의 성능 선정과 관계가 없는 특성입니다.
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59. 정압기실(기지)에는 조작을 안전하고 확실하게 하기 위하여 조명도를 어느 정도를 유지하여야 하는가?

  1. 80 Lux이상
  2. 100 Lux이상
  3. 150 Lux이상
  4. 200 Lux이상
(정답률: 65%)
  • 정압기실(기지) 내에서 조작을 안전하고 확실하게 수행하기 위해 규정된 최소 조명도는 150 Lux 이상입니다.
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60. 아래 그림 고압조인트(joint)의 명칭은?

  1. 영구조인트
  2. 분해조인트
  3. 다방조인트
  4. 신축조인트
(정답률: 54%)
  • 제시된 이미지 는 여러 방향으로 배관을 연결할 수 있는 구조의 다방조인트입니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 액화석유가스의 이송 시 베이퍼록(Vapor-lock) 현상을 방지하기 위한 방법으로 옳은 것은?

  1. 흡입배관을 크게 한다.
  2. 토출배관을 크게 한다.
  3. 펌프의 회전수를 일정하게 유지시킨다.
  4. 펌프의 설치 위치를 높힌다.
(정답률: 43%)
  • 베이퍼록(Vapor-lock) 현상은 배관 내 압력 강하로 인해 액체가 기화하여 흐름을 방해하는 현상입니다. 흡입배관의 직경을 크게 하면 유속이 감소하고 압력 강하가 줄어들어 기포 발생을 억제할 수 있습니다.
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62. 냉동제조시설의 기술기준에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 압축기 최종단에 설치한 안전장치는 1년에 1회 이상 점검을 실시 한다.
  2. 안전장치는 설계압력 이상 내압시험압력의 10분의 8이하 압력에서 작동하도록 조정을 한다.
  3. 압축기 최종단에 설치한 안전장치 이외의 것은 2년에 1회 이상 점검을 실시 한다.
  4. 안전밸브 또는 방출밸브에 설치된 스톱밸브는 항상 닫아 놓아야 한다.
(정답률: 40%)
  • 안전밸브 또는 방출밸브에 설치된 스톱밸브는 비상시 즉각 작동해야 하므로 항상 열어 놓아야 합니다.
    오답 노트
    안전장치 점검 주기: 압축기 최종단 설치분은 1년 1회 이상, 그 외의 것은 2년 1회 이상 점검하는 것이 맞습니다.
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63. 가스보일러가 가동 중인 아파트 7층 다용도실에서 세탁 중이던 주부가 세탁 30분 후 머리가 아프다며 다용도실을 나온 후 실신하였다. 정밀조사결과 상층으로 올라갈수록 CO의 농도가 높아짐을 알았다. 최우선 대책으로 추정되는 것은?

  1. 가스보일러 시설 개선
  2. 공동배기구 시설 개선
  3. 다용도실의 환기 개선
  4. 도시가스의 누출 차단
(정답률: 52%)
  • 상층으로 올라갈수록 일산화탄소($CO$) 농도가 높아진다는 것은 하층에서 배출된 폐가스가 공동배기구를 통해 상층으로 역류하거나 정체되어 유입되었음을 의미하므로, 공동배기구 시설 개선이 최우선 대책입니다.
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64. 정전기의 발생에 영향을 주는 요인에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 물질의 표면이 원활하면 발생이 적어진다.
  2. 물질표면이 기름 등에 의해 오염되었을 때는 산화, 부식에 의해 정전기가 크게 발생한다.
  3. 정전기의 발생은 처음 접촉, 분리가 일어 났을 때 최대가 된다.
  4. 분리속도가 빠를수록 정전기의 발생량은 적어진다.
(정답률: 67%)
  • 정전기는 두 물체가 접촉했다가 분리될 때 발생하며, 분리 속도가 빠를수록 마찰 및 분리 에너지가 커져 정전기 발생량이 증가합니다.
    오답 노트
    물질의 표면이 원활하면 발생이 적어진다: 옳은 설명
    물질표면이 기름 등에 의해 오염되었을 때는 산화, 부식에 의해 정전기가 크게 발생한다: 옳은 설명
    정전기의 발생은 처음 접촉, 분리가 일어 났을 때 최대가 된다: 옳은 설명
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65. 정압기 설치상 유의점에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 최고 1차 압력이 정압기의 설계 압력 이상이 되도록 선정한다.
  2. 대규모 지역의 정압기로서 사용하는 경우 정특성이 우수한 정압기을 선정한다.
  3. 스프링제어식의 정압기를 사용할 때에는 필요한 1차 압력 설정범위에 적합한 스프링을 사용한다.
  4. 사용조건에 따라 다르나, 일반적으로 최고 1차 압력의 정압기 최대용량의 70∼90% 정도의 부하가 되도록 정압기 용량을 선정한다.
(정답률: 15%)
  • 대규모 지역의 정압기는 부하 변동에 따른 압력 변화가 적어야 하므로 정특성이 우수한 제품을 선정하는 것이 가장 적절합니다.
    오답 노트
    최고 1차 압력이 정압기의 설계 압력 이상이 되도록 선정한다: 설계 압력 이하로 선정해야 함
    스프링제어식의 정압기를 사용할 때에는 필요한 1차 압력 설정범위에 적합한 스프링을 사용한다: 1차 압력이 아닌 2차 압력 설정범위에 적합한 스프링을 사용해야 함
    일반적으로 최고 1차 압력의 정압기 최대용량의 70∼90% 정도의 부하가 되도록 정압기 용량을 선정한다: 통상 최대용량의 $70\sim 80\%$ 정도로 선정함
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66. 다음과 같은 설계조건으로 피크시(최고부하) 평균가스 소비량은 얼마인가?

  1. 14.5㎏/day
  2. 16.6㎏/day
  3. 18.5㎏/day
  4. 20.6㎏/day
(정답률: 70%)
  • 가구 수, 피크 시 평균 가스 소비율, 가구당 1일 평균 가스 소비량을 모두 곱하여 전체 소비량을 산출합니다.
    $$Q = N \times R \times q$$
    $$Q = 50 \times 0.25 \times 1.33$$
    $$Q = 16.6$$
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67. 염소(Cl2) 가스에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 수분이 함유되면 철에 대한 부식성이 강하다.
  2. 자극취가 강한 황녹색의 가스로서 공기보다 가볍다.
  3. 가스 누출시에는 소석회 등으로 중화시키면 좋다.
  4. 묽은 알칼리용액과 반응하여 하이포염소산이 되며 표백에 이용된다.
(정답률: 41%)
  • 염소($Cl_{2}$) 가스는 자극취가 강한 황녹색의 가스이며, 분자량이 약 $71$로 공기(평균 분자량 약 $29$)보다 무겁습니다.
    오답 노트
    수분이 함유되면 철에 대한 부식성이 강하다: 옳은 설명
    가스 누출시에는 소석회 등으로 중화시키면 좋다: 옳은 설명
    묽은 알칼리용액과 반응하여 하이포염소산이 되며 표백에 이용된다: 옳은 설명
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68. 다음 빈칸에 적절한 값은?

  1. ① = 20, ② = 10
  2. ① = 10, ② = 20
  3. ① = 30, ② = 10
  4. ① = 20, ② = 30
(정답률: 40%)
  • 가연성가스의 법적 정의에 따르면 연소범위의 하한농도가 $10\%$이하이거나, 상한과 하한의 차이가 $20\%$이상인 가스를 말합니다.
    따라서 빈칸의 값은 다음과 같습니다.
    $$\text{①} = 10, \text{②} = 20$$
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69. 일산화탄소의 성질 및 중독 증상에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 코를 강하게 자극하는 냄새가 난다.
  2. 폭발범위가 8.4∼57.5% 인 가연성 가스이다.
  3. 공기 중의 농도 0.32% 일 때, 20분 경과 후 두통, 현기증, 메스꺼움을 느낀다.
  4. 헤모글로빈과의 결합력이 산소의 약 250배 정도이다.
(정답률: 39%)
  • 일산화탄소($CO$)는 헤모글로빈과의 결합력이 산소보다 약 200~250배 강해 체내 산소 운반을 방해하여 질식을 유발합니다.
    오답 노트
    냄새: 무색, 무취의 가스임
    폭발범위: 약 12.5~74.6%임
    중독증상: 0.12% 농도에서 20분 경과 후 두통, 현기증 등이 나타남
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70. 도시가스 공급시설인 지역정압기의 안전장치 중 설정압력이 가장 높은 것은?

  1. 이상압력통보설비
  2. 주정압기에 설치하는 긴급차단장치
  3. 예비정압기에 설치하는 긴급차단장치
  4. 안전밸브
(정답률: 27%)
  • 지역정압기의 안전장치 설정압력 순서는 일반적으로 안전밸브 < 예비정압기 긴급차단장치 < 주정압기 긴급차단장치 < 이상압력통보설비 순으로 설정하며, 이 중 예비정압기에 설치하는 긴급차단장치가 가장 높은 설정압력을 가집니다.
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71. 가스의 용어에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 트리메틸아민은 가연성가스이지만 독성가스는 아니다.
  2. 허용농도가 백만분의 500 이하인 가스를 독성가스로 분류한다.
  3. 가압, 냉각 등의 방법에 의하여 액체상태로 되어 있는 것으로서 대기압에서의 비점이 섭씨 40도 이하 또는 상용의 온도 이하인 것을 가연성가스라 한다.
  4. 산소, 질소 등과 같이 기체상태로 압축되어 취급되는 가스를 압축가스라 한다.
(정답률: 65%)
  • 산소, 질소 등과 같이 기체상태로 압축되어 취급되는 가스를 압축가스라고 정의합니다.
    오답 노트
    트리메틸아민: 독성가스에 해당함
    허용농도: 백만분의 500 이하가 아니라 1,000 ppm 이하인 가스를 독성가스로 분류함
    가연성가스: 비점이 섭씨 40도 이하 또는 상용의 온도 이하인 액화가스 또는 연소범위가 있는 가스를 말함
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72. 차량에 고정된 소형저장탱크에 액화석유가스를 충전할 때의 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 소형저장탱크의 검사여부를 확인하고 공급할 것
  2. 소형저장탱크내의 잔량을 확인한 후 충전할 것
  3. 충전작업은 수요자가 채용한 경험이 많은 사람의 입회하에 할 것
  4. 작업중의 위해방지를 위한 조치를 할 것
(정답률: 66%)
  • 소형저장탱크 충전 시 안전을 위해 검사 여부 확인, 잔량 확인, 위해방지 조치는 필수적입니다. 하지만 충전작업은 수요자가 채용한 사람이 아니라, 법정 자격을 갖춘 충전 자격자 또는 안전관리자의 입회하에 수행되어야 합니다.
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73. 가스가 누출될 경우 쉽게 알 수 있도록 도시가스에 첨가하는 부취제의 조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 독성이 없어야 한다.
  2. 부식성이 없어야 한다.
  3. 토양에 대한 투과성이 좋아야 한다.
  4. 물에 잘 녹아야 한다.
(정답률: 58%)
  • 부취제는 가스 누출 시 냄새로 즉시 감지하기 위한 물질입니다. 물에 잘 녹을 경우 배관 내 응축수 등에 흡수되어 부취 효과가 사라질 수 있으므로, 물에 잘 녹지 않아야 합니다.
    오답 노트
    독성/부식성 없음: 인체와 설비 보호를 위해 필수적임
    토양 투과성 좋음: 누출 시 토양을 통해 냄새가 잘 전달되어야 함
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74. 독성가스배관 중 2중관으로 하여야 하는 독성가스가 아닌것은?

  1. 포스겐
  2. 염소
  3. 브롬화메탄
  4. 염화메탄
(정답률: 49%)
  • 독성가스 배관 중 2중관 설치 대상은 고위험 독성가스로 지정되어 있으며, 브롬화메탄은 해당 기준의 2중관 필수 설치 대상 가스에 포함되지 않습니다.
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75. 가스제조시설 등에 설치하는 플레어스택에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 연소능력은 긴급이송설비에 의하여 이송되는 가스를 안전하게 연소시킬 수 있는 것일 것
  2. 복사열이 다른 가스공급시설에 나쁜 영향을 미치지 아니하도록 안전한 높이 및 위치에 설치할 것
  3. 방출된 가스가 지상에서 폭발한계에 도달하지 아니하도록 한 것일 것
  4. 파이롯트 버너는 항상 점화하여 둘 것
(정답률: 32%)
  • 플레어스택은 가스를 안전하게 연소시키는 것이 목적이며, 방출된 가스가 지상에서 폭발한계에 도달하지 않도록 하는 것은 플레어스택 자체가 아니라 가스 방출 및 확산 설계의 일반적인 안전 기준에 해당합니다.
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76. 가연성가스와 산소를 동일차량에 적재하여 운반할 때는 어떻게 하여야 하는가?

  1. 보호망을 씌운다.
  2. 용기사이에 패킹을 한다.
  3. 충전용기의 밸브가 서로 마주보지 않도록 적재한다.
  4. 함께 운반해서는 안된다.
(정답률: 59%)
  • 가연성가스와 산소는 혼재 시 반응성이 매우 높으므로, 운반 시 충격이나 누출로 인한 사고를 방지하기 위해 충전용기의 밸브가 서로 마주보지 않도록 적재하여 안전거리를 확보해야 합니다.
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77. 액화석유가스 저장시설을 수리하기 위하여 수리원이 탱크 내로 들어갈 때 탱크내의 산소 농도는 최소 몇 [%] 이상이어야 하는가?

  1. 5 %
  2. 13 %
  3. 18 %
  4. 22 %
(정답률: 58%)
  • 밀폐된 탱크 내 작업 시 질식 사고를 방지하기 위해, 작업자가 진입하기 위한 최소 산소 농도는 $18\%$이상으로 유지되어야 합니다.
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78. 아세틸렌을 용기에 충전할 때에는 미리 용기에 다공질물을 채워야 하는데, 이 때 다공질물의 다공도 상한값은?

  1. 72%
  2. 85%
  3. 92%
  4. 98%
(정답률: 61%)
  • 아세틸렌은 불안정한 가스로 분해 폭발 위험이 있어 용기 내부에 다공질물을 채워 안정화시킵니다. 이때 다공질물의 다공도 상한값은 $92\%$로 규정되어 있습니다.
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79. 가스용품 중 배관용 밸브 제조 시 기술기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 각 부분은 개폐동작이 원활히 작동하고 O-링과 패킹 등에 마모 등 이상이 없는 것일 것
  2. 배관용 밸브의 핸들을 고정시키는 너트의 재료는 내식성 재료 또는 표면에 내식처리를 한 것일 것
  3. 개폐용 핸드휠은 열림 방향이 시계 방향일 것
  4. 볼밸브는 완전히 열렸을 때 핸들 방향과 유로 방향이 평행일 것
(정답률: 76%)
  • 가스 밸브의 표준 규격에 따라 개폐용 핸드휠의 열림 방향은 시계 반대 방향이어야 합니다.
    오답 노트
    핸들 방향과 유로 방향 평행: 볼밸브의 표준 작동 방식임
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80. 도시가스 배관을 지하에 매설하는 경우 배관은 그 외면으로부터 지하의 다른 시설물과 얼마 이상 유지하여야 하는 가?

  1. 1.5m 이상
  2. 0.7m 이상
  3. 0.5m 이상
  4. 0.3m 이상
(정답률: 39%)
  • 도시가스 배관을 지하에 매설할 때, 안전한 유지관리를 위해 배관 외면으로부터 다른 시설물까지 최소 $0.3\text{m}$이상의 이격 거리를 유지해야 합니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 고온고압의 액체나 부식성액체 탱크에 적합한 간접식 액면계는?

  1. 유리관식
  2. 방사선식
  3. 플로트식
  4. 검척식
(정답률: 58%)
  • 방사선식 액면계는 탱크 외부에서 방사선을 투과시켜 측정하는 비접촉식 간접 액면계이므로, 고온, 고압 또는 부식성 액체와 같이 직접 접촉이 위험한 환경에 가장 적합합니다.
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82. 가스크로마토그래피 검출기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 열전도형 검출기(TCD)의 운반가스는 주로 순도 99.8% 이상의 질소나 아르곤가스를 사용한다.
  2. 열전도형 검출기(TCD)는 유기 및 무기화학종 모두에 감응한다.
  3. 수소이온화 검출기(FID)는 탄화수소에 대한 감응이 좋다.
  4. 전자포획 이온화 검출기(ECD)는 할로겐 및 산소화합물에서의 감응이 좋다.
(정답률: 18%)
  • 열전도형 검출기(TCD)는 시료와 운반가스의 열전도도 차이를 이용하므로, 열전도도가 매우 낮은 수소나 헬륨 가스를 운반가스로 사용해야 감도가 높아집니다.
    오답 노트
    질소나 아르곤가스 사용: 열전도도가 높아 감도가 떨어지므로 부적절함
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83. 통풍건습구 습도계로 대기 중의 습도를 측정했다. 건구온도가 20℃, 습구온도가 15℃, 대기압이 760mmHg 일 때의 절대습도는? (단, 20℃, 15℃의 물의 포화수증기압은 각각 17.53, 12.78 mmHg이다.)

  1. 7.8g/m3
  2. 8.4g/m3
  3. 13.6g/m3
  4. 10.1g/m3
(정답률: 14%)
  • 습구온도에서의 포화수증기압을 이용하여 공기 중의 수증기량을 계산하는 절대습도 공식을 적용합니다.
    $$X = \frac{217 \times P_w}{P - P_w}$$
    $$X = \frac{217 \times 12.78}{760 - 12.78}$$
    $$X = 10.1 \text{ g/m}^3$$
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84. 측정압력이 아주 높고 정도가 좋아 부르동관식 압력계의 눈금 교정 및 연구실용으로 주로 쓰이는 압력계는?

  1. 침종식 압력계
  2. 다이어프램 압력계
  3. 피스톤식 압력계
  4. 벨로우즈식 압력계
(정답률: 11%)
  • 피스톤식 압력계는 측정 정밀도가 매우 높고 고압 측정에 적합하여, 일반적인 부르동관식 압력계의 눈금을 교정하는 표준기로 사용됩니다.
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85. 잔류편차(offset)가 없고 응답상태가 좋은 조절동작을 위하여 주로 사용되는 제어기는?

  1. P제어기
  2. PI제어기
  3. PD제어기
  4. PID제어기
(정답률: 60%)
  • 비례(P), 적분(I), 미분(D) 제어의 장점을 모두 결합한 PID제어기는 적분 동작을 통해 잔류편차를 제거하고, 미분 동작을 통해 응답 속도를 개선하여 최적의 조절 상태를 유지합니다.
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86. 다음 중 액주형 압력계에 속하지 않는 것은

  1. U자관 압력계
  2. 링밸런스식 압력계
  3. 경사관 압력계
  4. 부르동관 압력계
(정답률: 40%)
  • 액주형 압력계는 액체의 기둥 높이 차이를 이용하여 압력을 측정하는 방식입니다. 부르동관 압력계는 금속관의 탄성 변형을 이용하는 기계식 압력계이므로 액주형에 속하지 않습니다.
    오답 노트
    U자관, 경사관, 링밸런스식: 모두 액체의 높이나 무게 균형을 이용하는 액주형 압력계입니다.
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87. 가스의 폭발 등 급속한 압력변화를 측정하거나 엔진의 지시계로 사용하는 압력계는?

  1. 피에조 전기압력계
  2. 경사관식 압력계
  3. 침종식 압력계
  4. 벨로즈식 압력계
(정답률: 78%)
  • 피에조 전기압력계는 압력이 가해질 때 결정 구조의 변형으로 전압이 발생하는 피에조 효과를 이용하므로, 응답 속도가 매우 빨라 가스 폭발과 같은 급격한 압력 변화나 엔진의 연소 압력 측정에 적합합니다.
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88. 부르동관 압력계로 측정한 압력이 10kg/cm2 이었다. 부유피스톤식 압력계의 실린더 지름이 6cm, 피스톤의 지름이 2cm 일 때 추와 피스톤의 무게는?

  1. 22.6kg
  2. 31.4kg
  3. 27.1kg
  4. 35.8kg
(정답률: 47%)
  • 부유피스톤식 압력계에서 압력은 피스톤의 무게를 실린더 단면적으로 나눈 값과 같습니다. 따라서 추와 피스톤의 총 무게는 압력에 실린더의 단면적을 곱하여 산출합니다.
    $$W = P \times A = P \times \frac{\pi D^2}{4}$$
    $$W = 10 \times \frac{\pi \times 6^2}{4}$$
    $$W = 282.74$$
    단, 제시된 정답 31.4kg은 $P = 10$ kg/cm²일 때 실린더 지름 $D = 2$ cm를 적용한 값($10 \times \pi \times 1^2 = 31.4$)으로 판단됩니다. 문제의 실린더 지름 6cm 대신 피스톤 지름 2cm를 기준으로 계산된 결과입니다.
    $$W = 10 \times \frac{\pi \times 2^2}{4}$$
    $$W = 31.4$$
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89. 가스미터의 출구측 배관에 입상배관을 피하여 설치하는 가장 주된 이유는?

  1. 설치 면적을 줄일 수 있다.
  2. 검침 및 수리 등의 작업이 편리하다.
  3. 배관의 길이를 줄일 수 있다.
  4. 가스미터 내 밸브 등이 동결될 우려가 있다.
(정답률: 39%)
  • 가스미터를 입상배관(수직배관)에 너무 가깝게 설치하거나 그 경로에 두면, 겨울철 외부 냉기가 전달되는 입상배관의 영향으로 가스미터 내부의 밸브나 계측 부위가 동결되어 오작동하거나 파손될 위험이 있기 때문입니다.
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90. 방재선으로 캐리어가스가 이온화 되어 생긴 자유전자를 시료 성분을 포획하면 이온전류가 멸소하는 원리를 이용한 가스 검출기는?

  1. TCD
  2. FID
  3. 검지관
  4. ECD
(정답률: 38%)
  • 전자포획검출기(ECD)는 방사성 핵종을 이용해 캐리어 가스를 이온화시키고, 시료 성분이 이온(전자)을 포획하여 이온 전류가 감소하는 원리를 이용하는 매우 감도가 높은 검출기입니다.
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91. 가스미터 특성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 습식 가스미터는 가스발열량 측정에도 이용된다.
  2. 막식 가스미터는 저렴하고 유지관리가 용이하다.
  3. 루트 미터의 용량 범위는 막식 가스미터보다 크다.
  4. 습식가스미터의 설치 공간은 루트미터 보다 적다.
(정답률: 50%)
  • 가스미터의 특성을 비교하는 문제입니다. 습식 가스미터는 정밀도가 높지만 장치가 크고 무거워 설치 공간을 많이 차지하는 반면, 루트 미터는 상대적으로 콤팩트하여 설치 공간이 적게 듭니다. 따라서 습식 가스미터의 설치 공간이 루트 미터보다 적다는 설명은 틀린 것입니다.
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92. 게겔(Gockel)법을 이용하여 가스를 흡수 분리할 때 33% KOH 로 분리되는 가스는?

  1. 이산화탄소
  2. 에틸렌
  3. 아세틸렌
  4. 일산화탄소
(정답률: 54%)
  • 게겔(Gockel)법은 가스 분석 시 $33\%$ $\text{KOH}$ 용액을 사용하여 가스 성분 중 산성 가스인 이산화탄소를 선택적으로 흡수하여 분리하는 방법입니다.
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93. 철 - constantan 열전대에서 기준접점이 0℃ 이고 측온접점이 20℃ 및 200℃ 일 때의 열기전력이 각각 1.03 mV 및 10.87 mV 이다. 이 열전대가 기준접점 20℃, 측온접점 200℃ 에 있을 때의 열기전력은?

  1. 3.10 mV
  2. 10.55 mV
  3. 9.84 mV
  4. 11.90 mV
(정답률: 22%)
  • 열전대의 기전력은 두 접점의 온도 차이에 의해 결정되므로, 기준접점의 온도가 변하면 전체 기전력은 두 온도 지점의 기전력 차이와 같습니다.
    $$E = E_{200} - E_{20}$$
    $$E = 10.87 - 1.03$$
    $$E = 9.84$$
    따라서 열기전력은 $9.84\text{ mV}$ 입니다.
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94. 다음에서 계측기 측정의 특징에 대한 설명으로 옳은 것으로만 나열된 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. ①, ②
  2. ①, ③, ④
  3. ②, ③
  4. ①, ②, ③
(정답률: 40%)
  • 계측기의 측정법에 대한 정의를 묻는 문제입니다. 편위법은 정밀도는 낮으나 조작이 간단하며, 영위법은 천칭을 이용한 질량 측정 등에 사용되고, 치환법은 기지량과 지시량을 통해 측정량을 알아내는 방식입니다.
    오답 노트
    보상법: 스프링식 저울로 무게를 다는 것은 보상법의 정의가 아닙니다.
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95. 피토관(pitot tube)는 어떤 압력차이를 측정하여 유량을 측정하는가?

  1. 정압과 동압차
  2. 전압과 정압차
  3. 대기압과 동압차
  4. 전압과 동압차
(정답률: 38%)
  • 피토관은 유체의 흐름 방향에서 전압(Total Pressure)과 정압(Static Pressure)의 차이인 동압을 측정하여 유속과 유량을 산출하는 장치입니다.
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96. 1차 제어장치가 제어량을 측정하고 2차 조절계의 목표값을 설정하는 것으로, 외란의 영향이나 낭비시간 지연이 큰 프로세서에 적용되는 제어방식은?

  1. 정치제어
  2. 캐스케이드제어
  3. 추치제어
  4. 비율제어
(정답률: 57%)
  • 하나의 제어 루프 안에 또 다른 제어 루프가 포함되어, 1차 제어장치가 2차 조절계의 설정값을 결정함으로써 외란에 빠르게 대응하고 지연 시간을 줄이는 방식이 캐스케이드제어입니다.
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97. 가스누출 검지관법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 검지관은 내경 2~4㎜ 의 유리관에 발색시약을 흡착시킨 검지제를 충전한다.
  2. 사용할 때 반드시 한쪽만 절단하여 측정한다.
  3. 국지적인 가스누출 검지에 사용된다.
  4. 염소에 대한 측정농도 범위는 0∼0.004% 정도이고, 검지한도는 0.1ppm 이다.
(정답률: 45%)
  • 검지관법을 사용할 때는 가스가 양방향으로 원활하게 흐를 수 있도록 검지관의 양끝을 모두 절단하여 측정해야 합니다.
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98. 추량식 가스미터에 해당되지 않는 것은?

  1. 벤투리 미터
  2. 오리피스 미터
  3. 로터리 피스톤식 미터
  4. 델타형 미터
(정답률: 27%)
  • 추량식 가스미터는 유체의 압력차를 이용하여 유량을 측정하는 방식(벤투리, 오리피스, 델타형 미터 등)을 말합니다.
    오답 노트
    로터리 피스톤식 미터: 체적식 가스미터에 해당합니다.
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99. 내부 드럼 회전수를 적산하여 기체의 체적유량을 구하는 방식으로서 정확한 계량이 가능하여 다른 가스미터의 기준기로 이용되는 가스미터는?

  1. 벤투리미터
  2. 터빈가스미터
  3. 습식가스미터
  4. 루츠미터
(정답률: 47%)
  • 내부 드럼의 회전수를 적산하여 체적유량을 측정하며, 정밀도가 매우 높아 다른 가스미터의 교정 기준기로 사용되는 것이 습식가스미터의 핵심 특징입니다.
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100. 가스 정량분석을 통해 표준상태의 체적을 구하는 식은? (단, Vo : 표준상태의 체적, V : 측정시의 가스의 체적, P : 대기압, P' : t [℃]의 증기압)

(정답률: 52%)
  • 가스 정량분석 시 표준상태($0^{\circ}C$, $760mmHg$)의 체적을 구하기 위해서는 측정 시의 압력에서 증기압을 뺀 실제 가스의 분압과 온도를 보정해야 합니다.
    $$V_{o} = \frac{V(P - P') \times 273}{760 \times (273 + t)}$$
    따라서 정답은 입니다.
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