가스기사 필기 기출문제복원 (2007-08-05)

가스기사
(2007-08-05 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 난류에서 전단응력(Shear Stress) τt를 다음 식으로 나타낼 때 η는 무엇을 나타내는가? (단, 는 속도구배를 나타낸다.)

  1. 절대점도
  2. 비교점도
  3. 에디점도
  4. 중력점도
(정답률: 60%)
  • 난류 유동에서는 분자 수준의 점성 외에도 유체의 불규칙한 소용돌이(Eddy)에 의한 운동량 전달이 지배적입니다. 따라서 전단응력 식 $$\tau = \eta \frac{du}{dy}$$ 에서 $\eta$는 이러한 난류 특성을 반영한 에디점도(Eddy viscosity)를 나타냅니다.
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2. 비중이 0.8인 액체의 절대압력이 2.0㎏f/cm2일 때 이것을 두(head)로 구하면 몇 m인가?

  1. 1.6
  2. 2.5
  3. 16
  4. 25
(정답률: 30%)
  • 액체의 압력을 수두(head)로 변환하는 공식은 압력을 (비중 $\times$ 물의 밀도 $\times$ 중력가속도)로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$h = \frac{P}{\rho g}$$
    ② [숫자 대입] $$h = \frac{2.0 \times 10^4 \text{ kgf/m}^2}{0.8 \times 1000 \text{ kgf/m}^3}$$
    ③ [최종 결과] $$h = 25 \text{ m}$$
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3. 유동에 관한 등엔트로피의 흐름에서 에너지에 대한 미분방정식에 해당하는 것은? (단, 압력 은 O, 속도는 V, 밀도는 ρ, 단면적은 A로 나타낸다.)

(정답률: 34%)
  • 등엔트로피 흐름에서 에너지 방정식은 유동의 속도 변화와 밀도 변화의 관계를 나타내며, 미분 형태로 표현하면 다음과 같습니다.
    $$\text{정답: } $$
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4. 내경 0.0526m인 철관 내를 점도가 0.01 ㎏/m·s이고 밀도가 1200㎏/m3인 액체가 1.16m/s의 평균속도로 흐를 때 Reynolds 수는 약 얼마인가?

  1. 36.61
  2. 3661
  3. 732.2
  4. 7322
(정답률: 50%)
  • 레이놀즈 수는 유체의 관성력과 점성력의 비를 나타내며, 관내 흐름의 층류와 난류를 구분하는 무차원 수입니다.
    $$Re = \frac{\rho v D}{\mu}$$
    $$Re = \frac{1200 \times 1.16 \times 0.0526}{0.01}$$
    $$Re = 7321.92$$
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5. 일반적으로 경계층은 유체속도가 자유흐름속도 Vmax의 몇 % 이하가 되는 영역을 뜻하는가?

  1. 50
  2. 80
  3. 90
  4. 99
(정답률: 19%)
  • 경계층(Boundary Layer)은 점성에 의해 유체의 속도가 자유흐름속도 $V_{max}$의 $99\%$에 도달할 때까지의 영역으로 정의합니다.
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6. 1차원의 유동을 하는 유동장 내의 한 점 에서 계속적으로 음파를 발산할 때에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 초음속으로 음파를 발산하면 Mach cone 외부에서는 이 소리를 들을 수 없다.
  2. 초음속으로 음파를 발산하면 Mach cone 내부에서는 이 소리를 들을 수 없다.
  3. 아음속일 경우 음파는 모든 방향으로 전파해 나간다.
  4. 아음속일 경우 정역(zone of silence)만 존재할 수 있다.
(정답률: 35%)
  • 아음속($M < 1$)에서는 음파가 모든 방향으로 전파되므로 소리가 들리지 않는 정역(zone of silence)이 형성되지 않습니다. 정역은 음원 속도가 음속보다 빠른 초음속 유동에서 Mach cone 외부 영역에 형성됩니다.
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7. 내경이 40㎝, 길이가 500m인 관에 평균 속도가 1.5m/s로 물이 흐르고 있을 때 Darcy식을 사용하여 마찰손실 수두를 구하면 약 몇 m인가? (단, Darcy 마찰계수 f는 0.0422이다.)

  1. 4.2
  2. 6.1
  3. 12.3
  4. 24.2
(정답률: 59%)
  • Darcy-Weisbach 식을 사용하여 관내 마찰로 인한 손실 수두를 계산합니다.
    $$h = f \times \frac{L}{D} \times \frac{v^{2}}{2g}$$
    $$h = 0.0422 \times \frac{500}{0.4} \times \frac{1.5^{2}}{2 \times 9.8}$$
    $$h = 6.1$$
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8. 펌프의 흡입압이 유체의 증기압보다 낮은 경우, 유체가 vapor pocket을 형성하고 그 결과 로 pumping 이 중단되는 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. cavitation
  2. water hammer
  3. shock head loss
  4. air binding
(정답률: 68%)
  • 펌프 흡입측의 압력이 유체의 증기압보다 낮아져 기포(vapor pocket)가 형성되고, 이로 인해 펌프 성능이 저하되거나 중단되는 현상을 cavitation(공동현상)이라고 합니다.
    오답 노트
    water hammer: 배관 내 유속의 급격한 변화로 인한 충격 현상
    air binding: 펌프 내부에 공기가 차서 액체를 흡입하지 못하는 현상
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9. 역류를 방지하고 유체를 한 방향으로 수송시킬 때 사용하는 밸브는?

  1. Check Valve
  2. Stop Valve
  3. Gate Valve
  4. Glove Valve
(정답률: 59%)
  • 유체의 흐름을 한 방향으로만 허용하고 역방향으로 흐르는 것을 자동으로 차단하는 밸브는 Check Valve입니다.
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10. 그림과 같이 물이 흐르는 관에 U자 수은 관을 설치하고, A지점과 B지점 사이의 수은 높이 차(h)를 측정하였더니 0.7m 였다. 이때 A점과 B점 사이의 압력차는 약 몇 kPa인가? (단, 수은의 비중은 13.6이다.)

  1. 8.64
  2. 9.33
  3. 86.49
  4. 93.3
(정답률: 33%)
  • U자관 마노미터를 이용한 압력차 측정 원리를 적용합니다. 두 지점의 압력차는 사용된 액체(수은)의 밀도 차이와 높이 차에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\Delta P = (\rho_{Hg} - \rho_{w}) g h$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Delta P = (13.6 \times 1000 - 1000) \times 9.81 \times 0.7$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Delta P = 86.49 \text{ kPa}$$
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11. 그림과 같이 하단의 물과 상단의 기름 경계면 까지 높이가 5m이고, 이 경계면에서 대 기와의 경계면까지 높이가 5m일 때 출구에서의 유속 V는 약 몇 m/s인가? (단, 기름의 비중 S는 0.9이다.)

  1. 13.65
  2. 14.65
  3. 15.65
  4. 16.65
(정답률: 46%)
  • 베르누이 정리를 이용하여 유체의 위치 에너지를 속도 에너지로 변환하여 유속을 구합니다. 전체 수두는 물의 높이와 기름의 높이에 의한 수두의 합과 같습니다.
    ① [기본 공식] $$V = \sqrt{2g(h_{water} + S \times h_{oil})}$$
    ② [숫자 대입] $$V = \sqrt{2 \times 9.8 \times (5 + 0.9 \times 5)}$$
    ③ [최종 결과] $$V = 13.65$$ m/s
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12. 동점성계수가(2.0st) 밀도가 880㎏/m3인 유체가 있다. 이 유체의 점성계수는 약 몇 Pa·s인가?

  1. 0.18
  2. 0.36
  3. 0.44
  4. 0.88
(정답률: 30%)
  • 점성계수는 동점성계수에 밀도를 곱하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$\mu = \nu \times \rho$$
    ② [숫자 대입]
    $$\mu = 2.0 \times 10^{-4} \times 880$$
    ③ [최종 결과]
    $$\mu = 0.176 \approx 0.18$$
    (단, $1\text{st} = 10^{-4}\text{m}^2\text{/s}$ 적용)
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13. 아음속 유동에서 관지름의 변화에 의해서 생기는 손실에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 급격한 팽창에서는 작은 관에서보다 큰 관에서의 유속이 작다.
  2. 급격한 팽창에서는 유체가 확대부분 근처에서 혼합되어 소용돌이를 이룬다.
  3. 급격한 확대나 축소에서 흐름의 충돌과 이때 생기는 소용돌이 때문에 손실이 발생한다.
  4. 급격한 축소에서는 흐름이 모두 축방향과 평행한 방향에서 관으로 들어온다.
(정답률: 58%)
  • 급격한 축소 유동에서는 유체가 관으로 진입할 때 축방향과 평행하지 않은 흐름이 발생하여 '베나 콘트랙타(Vena Contracta)' 현상이 나타나며, 이로 인해 에너지 손실이 발생합니다.
    따라서 흐름이 모두 축방향과 평행한 방향에서 들어온다는 설명은 틀린 것입니다.
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14. 다음 중 운동량의 단위를 옳게 나타낸 것은?

  1. m/s
  2. ㎏·m/s
  3. N
  4. J
(정답률: 30%)
  • 운동량은 질량($m$)과 속도($v$)의 곱으로 정의됩니다.
    따라서 단위는 질량 단위인 $\text{kg}$과 속도 단위인 $\text{m/s}$를 곱한 $\text{kg} \cdot \text{m/s}$가 됩니다.
    오답 노트 $\text{m/s}$: 속도 단위 $\text{N}$: 힘의 단위 $\text{J}$: 에너지의 단위
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15. Newton의 점성법칙과 가장 관련 있는 것으로만 나열된 것은?

  1. 점성계수, 속도, 압력
  2. 압력, 전단응력, 점성계수
  3. 전단응력, 점성계수, 속도기울기
  4. 점성계수, 온도, 속도기울기
(정답률: 67%)
  • Newton의 점성법칙은 유체의 전단응력이 점성계수와 속도기울기에 비례한다는 법칙입니다.
    핵심 요소는 전단응력, 점성계수, 속도기울기입니다.
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16. 다음 중 정적비열의 정의에 해당하는 것은? (단, T는 온도, U는 내부 에너지, h는 엔탈피, V는 체적을 나타낸다.)

(정답률: 50%)
  • 정적비열은 체적($V$)이 일정할 때, 온도($T$) 변화에 따른 내부 에너지($U$)의 변화율로 정의됩니다.
    따라서 정답은 $(\frac{\partial U}{\partial T})_{V}$가 포함된 입니다.
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17. 분류에 수직으로 놓여진 평판이 분류와 같은 방향으로 U의 속도로 움직일 때 분류가 V의 속도로 평판에 충돌한다면 평판에 작용하는 힘은 얼마인가? (단, ρ는 유체밀도, A는 분류의 면적이고, V＞U이다.)

  1. ρA(V-U)2
  2. ρA(V＋U)2
  3. ρA(V-U)
  4. ρA(V＋U)
(정답률: 60%)
  • 유체 입자가 움직이는 평판에 충돌할 때, 평판에 작용하는 힘은 유체의 상대 속도에 의한 운동량 변화량으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$F = \rho A (V - U)^{2}$$
    ② [숫자 대입] 주어진 조건 $\rho, A, V, U$를 공식에 그대로 대입
    ③ [최종 결과] $$F = \rho A (V - U)^{2}$$
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18. 개수로 유동(open channel flow)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 수력구배선은 자유표면과 일치한다.
  2. 에너지선은 수면위로 속도수두만큼 위에이다.
  3. 수평선과 에너지선의 차이가 손실 수두이다.
  4. 개수로에서 바닥면의 압력은 항상 일정하다.
(정답률: 47%)
  • 개수로 유동에서 바닥면의 압력은 수심과 액체의 밀도에 따라 결정되며, 수심이 변하면 압력도 변하므로 항상 일정하다는 설명은 틀렸습니다.
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19. 25℃의 완전기체를 등엔트로피 과정으로 압력을 2배로 압축할 때, 압축 후 온도는 약 몇 ℃인가? (단, 정압비열은 0.20J/g℃이고, 정적비열은 0.15J/g℃이다.)

  1. 36
  2. 42
  3. 81
  4. 90
(정답률: 45%)
  • 단열 압축 과정에서 온도와 압력의 관계식을 이용하여 최종 온도를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $$T_{2} = T_{1} \times (P_{2} / P_{1})^{(\kappa-1)/\kappa}$$ (단, $\kappa = C_{p} / C_{v}$)
    ② [숫자 대입] $$T_{2} = (25 + 273.15) \times (2)^{(0.20/0.15-1)/(0.20/0.15)}$$
    ③ [최종 결과] $$T_{2} = 354.3 K \approx 81.15 ℃$$
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20. 다음 중 동점성계수를 나타내는 것이 아닌 것은? (단, μ는 점성계수, ρ는 밀도, F는 힘의 차원, T는 시간의 차원, L은 길이의 차원을 나타낸다.)

  1. μ/ρ
  2. stokes
  3. cm2/s
  4. FTL-2
(정답률: 40%)
  • 동점성계수는 점성계수를 밀도로 나눈 값으로, 단위는 $\text{stokes}$ 또는 $\text{cm}^2/\text{s}$를 사용하며 차원은 $L^2 T^{-1}$입니다.
    오답 노트 $\mu/\rho$: 동점성계수의 정의식임
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2과목: 연소공학

21. 카르노사이클에서 열량의 흡수는 어느 과정에서 이루어지는가?

  1. 단열압축
  2. 등온압축
  3. 단열팽창
  4. 등온팽창
(정답률: 45%)
  • 카르노 사이클은 두 개의 등온 과정과 두 개의 단열 과정으로 구성됩니다. 이 중 고온 열원으로부터 열을 흡수하는 과정은 온도가 일정하게 유지되면서 부피가 늘어나는 등온팽창 과정입니다.
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22. 완전가스에서 "PVK＝일정"의 식이 적용되는 과정은? (단, K는 비열비이다.)

  1. 등온과정
  2. 등압과정
  3. 등적과정
  4. 단열과정
(정답률: 42%)
  • 외부와의 열 교환이 없는 단열과정에서 압력 $P$, 체적 $V$, 비열비 $K$의 관계는 $PV^{K} = \text{constant}$로 정의됩니다.
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23. 어떤 기관의 출력은 100kW이며 매 시간당 30㎏의 연료를 소모한다. 연료의 발열량이 8000kcal/㎏이라면 이 기관의 열효율은 얼마인가?

  1. 0.16
  2. 0.36
  3. 0.69
  4. 0.91
(정답률: 54%)
  • 기관의 열효율은 공급된 총 열량 대비 실제 출력의 비율로 계산합니다.
    $$\eta = \frac{P}{B \times H}$$
    $$\eta = \frac{100 \times 3600}{30 \times 8000 \times 4.186}$$
    $$\eta = 0.36$$
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24. 어떤 연료를 분석한 결과 중량 %로 탄 소 75%, 수소 15%, 산소 8%, 황 2%이었다. 이 연료의 완전연소에 소요되는 이론산소량은 약 몇 ㎏-O2/㎏-연료인가?

  1. 1.96
  2. 2.45
  3. 3.14
  4. 4.78
(정답률: 45%)
  • 각 성분의 연소에 필요한 산소량을 합산하여 이론산소량을 계산합니다.
    $$O_{2} = 1.867C + 5.5H - 0.7O + 1.75S$$
    $$O_{2} = 1.867 \times 0.75 + 5.5 \times 0.15 - 0.7 \times 0.08 + 1.75 \times 0.02$$
    $$O_{2} = 3.14$$
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25. 공기비가 클 경우 공기비가 연소에 미치는 영향에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 연소실 내의 온도가 상승한다.
  2. 연소가스 중 NO2의 함량이 증가한다.
  3. 저온부식의 우려가 높아진다.
  4. 배기가스에 의한 열손실이 증대한다.
(정답률: 32%)
  • 공기비가 너무 크면 과잉 공기가 가열되는 데 에너지가 소모되어 오히려 연소실 내의 온도가 낮아지게 됩니다.
    오답 노트
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26. 예혼합연소의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 로(爐)의 체적이 커야 한다.
  2. 화염대에 해당하는 두께는 10~100㎜ 정도로 두껍다.
  3. 연소실 부하율을 높게 얻을 수 있다.
  4. 역화의 위험성이 없다.
(정답률: 56%)
  • 예혼합연소는 연료와 공기를 미리 혼합하여 연소시키므로 연소 속도가 매우 빨라 좁은 공간에서도 높은 열방출이 가능하며, 결과적으로 연소실 부하율을 높게 얻을 수 있습니다.
    오답 노트
    로의 체적이 커야 한다: 연소 속도가 빨라 체적을 작게 유지할 수 있음
    화염대 두께: 화염대가 매우 얇음
    역화의 위험성: 혼합 가스의 유속이 낮을 때 역화 위험이 큼
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27. 비중이 0.75인 휘발유 (C8H18) 1ℓ를 완전연소시키는데 필요한 이론 산소량은 약 몇 ℓ인가?

  1. 1510
  2. 1842
  3. 2486
  4. 2814
(정답률: 45%)
  • 휘발유($C_{8}H_{18}$)의 연소 반응식을 통해 1L의 휘발유를 연소시키는 데 필요한 이론 산소량을 계산합니다.
    먼저 휘발유의 질량을 구하고, 이를 몰수로 변환하여 반응비에 따른 산소의 부피를 산출합니다.
    반응식: $C_{8}H_{18} + 12.5O_{2} \rightarrow 8CO_{2} + 9H_{2}O$ ① [기본 공식] $$V_{O_{2}} = \frac{W \times 12.5 \times 22.4}{M}$$ (여기서 $W$는 질량, $M$은 분자량)
    ② [숫자 대입] $$V_{O_{2}} = \frac{0.75 \times 1000 \times 12.5 \times 22.4}{114}$$
    ③ [최종 결과] $$V_{O_{2}} = 1842.1$$
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28. 다음 중 진발열량(kcal/Nm3)이 가장 큰 기체 연료는?

  1. CH4
  2. C3H8
  3. H2
  4. CO
(정답률: 58%)
  • 기체 연료의 진발열량은 탄소($C$)와 수소($H$)의 함유량이 많을수록 커집니다. 제시된 연료 중 프로판($C_{3}H_{8}$)이 분자량이 가장 크고 탄소와 수소의 결합 수가 많아 단위 부피당 발열량이 가장 높습니다.
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29. 액체연료의 일반적인 연소형태로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 액면연소
  2. 확산연소
  3. 증발연소
  4. 분무연소
(정답률: 77%)
  • 액체연료는 액면연소, 증발연소, 분무연소의 형태로 연소됩니다. 확산연소는 주로 기체 연료나 특정 혼합 조건에서 발생하는 연소 형태이므로 액체연료의 일반적인 연소형태와는 거리가 멉니다.
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30. 체적 300ℓ의 탱크 속에 습증기 58㎏이 들어있다. 350℃일 때 증기의 건도는 얼마인가? (단, 350℃ 온도 기준 포화 증기표애서 V'＝1.7468×10-3m3/㎏, V"＝8.811×10-3m3/㎏이다.)

  1. 0.485
  2. 0.585
  3. 0.693
  4. 0.793
(정답률: 12%)
  • 습증기의 건도는 전체 비체적에서 포화액의 비체적을 뺀 값을 포화증기와 포화액의 비체적 차이로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$x = \frac{V - V'}{V'' - V'}$$
    ② [숫자 대입] $$x = \frac{\frac{0.3}{58} - 1.7468 \times 10^{-3}}{8.811 \times 10^{-3} - 1.7468 \times 10^{-3}}$$
    ③ [최종 결과] $$x = 0.485$$
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31. 가스의 폭발등급은 안전간격에 따라 분류한다. 다음 가스 중 안전간격이 넓은 것부터 옳게 나열된 것은?

  1. 수소＞에틸렌＞프로판
  2. 에틸렌＞수소＞프로판
  3. 수소＞프로판＞에틸렌
  4. 프로판＞에틸렌＞수소
(정답률: 62%)
  • 가스의 폭발등급에서 안전간격은 가스의 위험성이 낮을수록(폭발 범위가 좁을수록) 넓어집니다. 프로판은 에틸렌, 수소보다 상대적으로 위험성이 낮아 안전간격이 가장 넓습니다.
    안전간격 크기 순서: 프로판 > 에틸렌 > 수소
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32. 옥탄(g)의 연소 엔탈피는 반응물 중의 수증기가 응축되어 물이 되었을 때 25℃에서 -48220kJ/㎏이다. 이 상태에서 옥탄(g)의 저위발열량은 약 몇 kJ/㎏인가? (단, 25℃ 물의 증발 엔탈피[hfg])는 2441.8kJ/㎏이다.)

  1. 40750
  2. 42320
  3. 44750
  4. 45778
(정답률: 40%)
  • 고위발열량(연소 엔탈피)에서 생성된 수증기의 응축 잠열을 제외하면 저위발열량이 됩니다.
    $$L_{low} = \frac{(L_{high} \times M_{octane}) - (h_{fg} \times M_{water} \times n_{water})}{M_{octane}}$$
    $$L_{low} = \frac{(48220 \times 114) - (2441.8 \times 18 \times 9)}{114}$$
    $$L_{low} = 44750$$
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33. 4㎏의 공기가 팽창하여 그 체적이 3배 가 되었다. 팽창하는 과정 중의 온도는 50℃로 일정하게 유지되었다면 이 시스템이 한 일은 약 몇 kJ인가? (단, 공기의 기체상수는 0.287kJ/㎏·K이다.)

  1. 371
  2. 408
  3. 471
  4. 508
(정답률: 50%)
  • 온도가 일정한 등온 과정에서 기체가 한 일은 기체 상수와 질량, 체적 변화비를 이용하여 계산합니다.
    $$W = mRT \ln(\frac{V_{2}}{V_{1}})$$
    $$W = 4 \times 0.287 \times (273.15 + 50) \times \ln(3)$$
    $$W = 408$$
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34. 압력이 0.1MPa, 체적이 3m3인 273.15K의 공기가 이상적으로 단열압축되어 그 체적이 1/3로 감소되었다. 엔탈피 변화량은 약 몇 kJ인가? (단, 공기의 기체상수는 0.287kJ/㎏·K, 비열비는 1.4이다.)

  1. 560
  2. 570
  3. 580
  4. 590
(정답률: 33%)
  • 단열압축 과정에서 최종 온도를 구한 뒤, 정압비열을 이용하여 엔탈피 변화량을 계산합니다.
    $$T_{2} = T_{1} \times (\frac{V_{1}}{V_{2}})^{k-1}$$
    $$T_{2} = 273.15 \times (3)^{1.4-1} = 423.89$$
    공기의 질량 $W$: $$W = \frac{P_{1}V_{1}}{RT_{1}} = \frac{0.1 \times 100 \times 3}{0.287 \times 273.15} = 3.83$$
    엔탈피 변화량 $\Delta H$: $$\Delta H = C_{p} \times W \times (T_{2} - T_{1})$$
    $$\Delta H = 1.0045 \times 3.83 \times (423.89 - 273.15)$$
    $$\Delta H = 580$$
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35. 메탄을 이론공기로 연소시킬 때 생성물 중 질소의 분압은 약 몇 MPa인가? (단, 메탄과 공기는 0.1MPa, 25℃에서 공급되는 생성물의 압력은 0.1MPa이고, H2O는 기체상태로 존재한다.)

  1. 0.0815
  2. 0.0493
  3. 0.0603
  4. 0.0715
(정답률: 24%)
  • 메탄의 이론 연소 반응식을 통해 생성물 중 질소의 몰 분율을 구하고, 전체 압력을 곱하여 분압을 계산합니다.
    반응식: $CH_{4} + 2(O_{2} + 3.76N_{2}) \rightarrow CO_{2} + 2H_{2}O + 7.52N_{2}$ 전체 몰수: $1 + 2 + 7.52 = 10.52$ 질소 분압: $$P_{N_{2}} = P_{total} \times \frac{n_{N_{2}}}{n_{total}}$$
    $$P_{N_{2}} = 0.1 \times \frac{7.52}{10.52}$$
    $$P_{N_{2}} = 0.0715$$
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36. 열효율이 압축비만으로 인하여 결정되며 등적사이클이라고도 하는 사이클은 어느 것인가? (단, 비열비는 일정하다.)

  1. 에릭슨 사이클
  2. 오토 사이클
  3. 스틸링 사이클
  4. 브레이튼 사이클
(정답률: 29%)
  • 오토 사이클은 가솔린 기관의 모델이 되는 사이클로, 흡입-압축-폭발-배기 과정 중 가열과 방열이 정적 과정(등적 과정)으로 이루어지는 것이 특징입니다.
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37. 냉동 사이클의 이상적인 사이클은 어느 것인가?

  1. 역카르노 사이클
  2. 카르노 사이클
  3. 스틸링 사이클
  4. 브레이튼 사이클
(정답률: 52%)
  • 냉동 사이클의 가장 이상적인 모델은 가역 사이클인 역카르노 사이클로, 이론적으로 가능한 최대의 성적계수를 가집니다.
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38. 용기 내부에서 가연성가스의 폭발이 발생할 경우 그 용기가 폭발압력에 견디고 접합면 등을 통하여 외부의 가연성가스에 인화되지 않도록 한 방폭구조의 표시 방법은?

  1. e
  2. p
  3. o
  4. d
(정답률: 68%)
  • 내압 방폭구조는 용기 내부에서 폭발이 발생하더라도 용기가 그 압력을 견디고 외부로 화염이 유출되지 않도록 설계된 구조이며, 기호 d로 표시합니다.
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39. 이상기체의 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 보일·샤를의 법칙을 만족한다.
  2. 내부에너지는 온도에 무관하며 압력에 의해서만 결정된다.
  3. 아보가드로의 법칙을 따른다.
  4. 비열비는 온도에 관계없이 일정하다.
(정답률: 52%)
  • 이상기체의 내부에너지는 오직 절대온도의 함수이며, 압력이나 부피와는 무관합니다.
    오답 노트
    보일·샤를의 법칙, 아보가드로의 법칙, 일정한 비열비는 모두 이상기체가 갖는 기본 성질입니다.
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40. 연소범위에 대한 일반적인 설명 중 틀린 것은?

  1. 산소 농도가 증가하면 연소범위는 넓어진다.
  2. 온도가 올라가면 연소범위는 넓어진다.
  3. 압력이 높아지면 연소범위는 넓어진다.
  4. 불활성가스의 양이 증가하면 연소범위는 넓어진다.
(정답률: 63%)
  • 불활성가스는 연소 반응에 참여하지 않고 열을 흡수하여 연소 속도를 늦추므로, 연소범위를 좁게 만드는 역할을 합니다.
    오답 노트
    산소 농도 증가, 온도 상승, 압력 상승은 모두 연소범위를 넓히는 요인입니다.
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3과목: 가스설비

41. 아세틸렌에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 반응성이 대단히 크고 분해 시 발열반응을 한다.
  2. 탄화칼슘에 물을 가하여 만든다.
  3. 액체 아세틸렌보다 고체 아세틸렌이 안정하다.
  4. 폭발범위가 넓은 가연성 기체이다.
(정답률: 50%)
  • 아세틸렌은 분해 시 매우 큰 열을 방출하는 발열반응을 하며, 이로 인해 매우 불안정하고 폭발 위험이 큽니다. (제시된 정답이 보기 1번으로 되어 있으나, 실제 이론상 아세틸렌은 분해 시 발열반응을 하는 것이 맞으므로 문제의 정답 설정에 오류가 있을 수 있습니다. 다만 지침에 따라 정답을 기준으로 작성합니다.)
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42. 암모니아 취급에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 암모니아의 건조제로 진한 황산을 사용한다.
  2. 진한염산과 접촉시키면 흰 연기가 나므로 암모니아 누출을 검출할 수 있다.
  3. 고온, 고압이 되면 질화작용과 수소취성을 동시에 일으킨다.
  4. Cu 및 Al 합금과는 부식성을 가지므로 철합금을 사용한다.
(정답률: 29%)
  • 암모니아는 염기성 가스이므로 산성인 진한 황산을 건조제로 사용하면 격렬하게 반응하여 위험하므로 사용할 수 없습니다.
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43. LPG(액체) 1㎏이 기화했을 때 표준상태에서의 체적은 약 몇 ℓ인가? (단, LPG의 조성은 프로판 80wt%, 부탄 20wt%이다.)

  1. 387
  2. 485
  3. 584
  4. 783
(정답률: 54%)
  • LPG의 조성비에 따른 각 성분의 기화 체적을 합산하여 전체 체적을 구합니다.
    $$V = \frac{W_{p}}{M_{p}} \times 22.4 + \frac{W_{b}}{M_{b}} \times 22.4$$
    $$V = \frac{0.8 \times 1000}{44} \times 22.4 + \frac{0.2 \times 1000}{58} \times 22.4$$
    $$V = 407.3 + 77.2 = 484.5$$
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44. 정압기의 특성 중 유량과 2차 압력과의 관계를 나타내는 것은?

  1. 정특성
  2. 유량특성
  3. 동특성
  4. 작동 최소차압
(정답률: 50%)
  • 정압기에서 유량이 변화함에 따라 2차 압력이 어떻게 변하는지를 나타내는 특성을 정특성이라고 합니다.
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45. 왕복형 압축기의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 쉽게 고압이 얻어진다.
  2. 압축효율이 낮다.
  3. 접촉부가 적어 보수가 쉽다.
  4. 기초 설치 면적이 작다.
(정답률: 68%)
  • 왕복형 압축기는 피스톤의 왕복 운동을 통해 가스를 압축하므로, 고압의 가스를 얻기에 매우 유리한 구조적 특징을 가지고 있습니다.
    오답 노트
    압축효율이 낮다: 일반적으로 압축 효율이 높습니다.
    접촉부가 적어 보수가 쉽다: 왕복 운동 부품이 많아 마모가 발생하며 보수가 복잡합니다.
    기초 설치 면적이 작다: 진동이 심해 견고한 기초가 필요하며 설치 면적이 상대적으로 큽니다.
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46. 다기능 가스안전 계량기(마이콤 메타)의 기능이 아닌 것은?

  1. 합계유량 차단기능
  2. 연속사용시간 차단기능
  3. 압력저하 차단기능
  4. 과열방지 차단기능
(정답률: 50%)
  • 마이콤 메타는 가스 사용량을 감시하여 이상 발생 시 자동으로 차단하는 지능형 계량기입니다. 합계유량 차단, 연속사용시간 차단, 압력저하 차단 기능 등을 통해 안전을 확보합니다.
    오답 노트
    과열방지 차단기능: 가스 계량기의 기능이 아니라 보일러 등 연소기기 내부에 설치되는 안전장치의 기능입니다.
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47. 온도 T2 저온체에서 흡수한 열량을 q2, 온도 T1인 고온체에서 버린 열량을 q1이라할 때 냉동기의 성능계수는?

(정답률: 50%)
  • 냉동기의 성능계수(COP)는 투입된 일량 대비 저온체에서 흡수한 열량의 비율로 정의됩니다. 투입된 일량은 고온체로 방출한 열량 $q_{1}$과 저온체에서 흡수한 열량 $q_{2}$의 차이와 같으므로, 성능계수는 다음과 같습니다.
    $$\text{COP} = \frac{q_{2}}{q_{1} - q_{2}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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48. 다음 중 가스 액화사이클이 아닌 것은?

  1. 린데 사이클
  2. 클라우드 사이클
  3. 필립스 사이클
  4. 오토 사이클
(정답률: 61%)
  • 린데, 클라우드, 필립스 사이클은 대표적인 가스 액화 사이클입니다.
    오답 노트
    오토 사이클: 가솔린 엔진과 같은 내연기관의 열역학 사이클입니다.
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49. 메탄가스가 액화되는 조건으로 가장 옳은 것은?

  1. 임계온도 이하에서 가압한다.
  2. 절대온도 이하에서 가압한다.
  3. 섭씨 0℃ 이하에서 가압한다.
  4. 온도에 관계없이 가압한다.
(정답률: 65%)
  • 가스는 임계온도보다 낮은 온도에서 압력을 가해야만 액화가 가능합니다. 따라서 임계온도 이하에서 가압한다는 설명이 정답입니다.
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50. 용량 500ℓ인 액산탱크에 액산을 넣어 방출밸브를 개방하여 12시간 방치하였더니 탱크 내의 액산이 5㎏ 방출되었다. 이때 액산의 증발 잠열은 40kcal/㎏이라 하면 1시간당 탱크에 침입하는 열량은 약 몇 kcal인가?

  1. 16.7
  2. 18.4
  3. 20.5
  4. 22.4
(정답률: 39%)
  • 방출된 액산의 총 증발 열량을 전체 방치 시간으로 나누어 시간당 침입 열량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$Q = \frac{m \times L}{t}$$ (시간당 열량 = 질량 × 잠열 / 시간)
    ② [숫자 대입] $$Q = \frac{5 \times 40}{12}$$
    ③ [최종 결과] $$Q = 16.7$$ kcal/h
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51. 그림에서 보여주는 고압조인트(joint)의 명칭은?

  1. 영구 조인트
  2. 분해 조인트
  3. 다방 조인트
  4. 신축 조인트
(정답률: 55%)
  • 이미지와 같이 여러 방향의 배관을 연결하는 십자 형태의 고압 조인트는 다방 조인트라고 합니다.
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52. 압축기와 펌프에서 공통으로 일어날 수 있는 현상으로 가장 옳은 것은?

  1. 캐비테이션
  2. 서어징
  3. 워터햄머링
  4. 베이퍼록
(정답률: 48%)
  • 서어징(Surging)은 유량과 압력이 주기적으로 변동하며 진동하는 현상으로, 압축기와 펌프 모두에서 발생할 수 있는 공통적인 불안정 현상입니다.
    오답 노트
    캐비테이션: 펌프 흡입측 압력이 포화증기압보다 낮을 때 기포가 발생하는 현상
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53. 신규 용기에 대하여 팽창측정시험을 하였더니 전증가량이 100mℓ이었다. 이 용기가 검사에 합격하려면 항구증가량은 몇 mℓ 이하이어야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 67%)
  • 신규 용기의 팽창측정시험에서 항구증가량은 전증가량의 $10\%$이하가 되어야 합격 기준을 충족합니다.
    ① [기본 공식] $$항구증가량 = 전증가량 \times 0.1$$
    ② [숫자 대입] $$항구증가량 = 100 \times 0.1$$
    ③ [최종 결과] $$항구증가량 = 10$$
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54. 발열량이 5000kcal/Nm3, 비중이 0.61, 공급표준압력이 100㎜H2O인 가스에서 발열량 11000kcal/Nm3, 비중 0.66, 공급표준압력이 200 ㎜H2O인 LNG로 가스를 변경할 경우 노즐 변경율은 얼마인가?

  1. 0.49
  2. 0.58
  3. 0.71
  4. 0.82
(정답률: 50%)
  • 가스 종류 변경 시 노즐 변경율은 각 가스의 발열량, 비중, 공급압력의 관계식을 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{변경율} = \sqrt{\frac{H_1 \times G_1 \times P_1}{H_2 \times G_2 \times P_2}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{변경율} = \sqrt{\frac{5000 \times 0.61 \times 100}{11000 \times 0.66 \times 200}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{변경율} = 0.58$$
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55. 관의 신축량에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 신축걍은 관의 길이, 열팽창계수, 온도차에 비례한다.
  2. 신축량은 관의 열팽창계수에 비례하고 길이와 온도차에 반비례한다.
  3. 신축량은 관의 길이, 열팽창계수, 온도차에 반비례한다.
  4. 신축량은 관의 열팽창계수에는 반비례하고 길이와 온도차에 비례한다.
(정답률: 68%)
  • 관의 열신축량은 관의 원래 길이, 재질의 열팽창계수, 그리고 온도 변화량에 모두 정비례하여 증가합니다.
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56. 다음 [보기]는 파일럿식과 직동식 정압기의 특성에 대한 것이다. 직동식 정압기의 특성을 모두 고른 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉡, ㉢
  3. ㉡, ㉣
  4. ㉢, ㉣
(정답률: 25%)
  • 직동식 정압기는 구조가 단순하여 응답 속도가 빠르고, 2차 압력을 마감 압력으로 이용하므로 록업(Lock-up) 현상이 크게 나타나는 특징이 있습니다.
    오답 노트
    웨이트 제어식 안전성 부족: 파일럿식의 특징
    높은 압력 제어 정도 요구: 파일럿식의 특징
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57. 천연가스에 첨가하는 부취제의 성분으로 적합하지 않은 것은?

  1. THT(tetra hydrothiophene)
  2. TBM(tertiary butyl mercaptan)
  3. DMS(dimethyl sulfide)
  4. DMDS(dimethyl disulfide)
(정답률: 56%)
  • 천연가스 부취제는 가스 누출 시 냄새로 감지할 수 있도록 강한 황 화합물 냄새를 가진 THT, TBM, DMS 등이 사용됩니다. DMDS(dimethyl disulfide)는 일반적인 부취제 성분으로 적합하지 않습니다.
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58. LNG 저장탱크에서 사용되는 잠액식 펌프의 윤활 및 냉각을 위해 주로 사용되는 것은?

  1. 물
  2. 그리스
  3. LNG
  4. 황산
(정답률: 47%)
  • 잠액식 펌프는 LNG 내부에 설치되어 액체 상태의 LNG를 직접 이송하는 펌프이므로, 별도의 외부 윤활제 없이 이송 대상인 LNG 자체를 윤활 및 냉각제로 사용합니다.
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59. 수소가스 공급 시 용기의 충전구에 사용하는 패킹재료로서 가장 많이 사용되는 것은?

  1. 석면
  2. 고무
  3. 화이버
  4. 금속평형 가스켓
(정답률: 45%)
  • 수소는 분자 크기가 매우 작아 누설되기 쉬운 가스입니다. 따라서 기밀성이 우수하고 화학적 내구성이 좋은 화이버(Fiber) 재질의 패킹을 충전구에 가장 많이 사용합니다.
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60. 가스제조공정에서 원료의 송입법에 의한 분류에 해당 되지 않는 것은?

  1. 외열식
  2. 연속식
  3. 배치식
  4. Cyclic식
(정답률: 38%)
  • 원료 송입법에 따른 분류는 연속식, 배치식, Cyclic식으로 구분합니다.
    오답 노트
    외열식: 열전달 방식에 따른 분류입니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 고압가스 설비의 고압배관이 상용압력 0.5MPa일 때 기밀시험 압력의 기준은?

  1. 0.5MPa 이상
  2. 0.7MPa 이상
  3. 0.75MPa 이상
  4. 1.0MPa 이상
(정답률: 39%)
  • 고압가스 설비의 기밀시험 압력은 기본적으로 상용압력 이상으로 실시하여 누설 여부를 확인해야 합니다. 상용압력이 $0.5\text{MPa}$이므로 기밀시험 압력은 $0.5\text{MPa}$이상으로 설정합니다.
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62. 저장탱크에 가스를 충전할 때 저장탱크 내용적의 90%를 넘지 않도록 충전해야 하는 이유는?

  1. 액의 요동을 방지하기 위하여
  2. 충격을 흡수하기 위하여
  3. 온도에 따른 액팽창이 현저히 크므로 안전공간을 유지하기 위하여
  4. 추가로 충전할 때를 대비하기 위하여
(정답률: 72%)
  • 액체 가스는 온도 변화에 따른 부피 팽창 계수가 매우 큽니다. 따라서 온도 상승 시 액체가 팽창하여 탱크 내부 압력이 급격히 상승하는 것을 방지하고, 안전한 운용을 위해 일정 수준의 안전 공간(Ullage)을 확보해야 합니다.
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63. 내용적 500ℓ 미만인 용기의 고압가스 종류에 따른 내압시험 압력의 기준으로 옳은 것은?

  1. 액화프로판은 3.0MPa이다.
  2. 액화프레온 22는 35MPa이다.
  3. 액화암모니아는 3.7MPa이다.
  4. 액화부탄은 0.9MPa이다.
(정답률: 35%)
  • 내용적 $500\ell$ 미만 용기의 고압가스 종류별 내압시험 압력 기준을 묻는 문제입니다.
    액화부탄의 내압시험 압력 기준은 $0.9\text{ MPa}$가 맞습니다.
    오답 노트
    액화프로판: 기준 압력이 $3.0\text{ MPa}$가 아닙니다.
    액화프레온 22: $35\text{ MPa}$는 지나치게 높은 수치입니다.
    액화암모니아: 기준 압력이 $3.7\text{ MPa}$가 아닙니다.
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64. 정전기 대책을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 접지에 의한 방법
  2. 공기를 이온화 하는 방법
  3. 작업실내 습도를 75% 이상 유지하는 방법
  4. 접촉 전위차가 큰 물질을 사용하는 방법
(정답률: 71%)
  • 정전기 발생을 억제하고 제거하는 대책에 관한 문제입니다.
    접촉 전위차가 큰 물질을 사용하면 두 물질이 접촉할 때 전하 이동이 활발해져 오히려 정전기가 더 많이 발생하므로, 전위차가 작은 물질을 선택해야 합니다.
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65. 이동식 부탄 연소기(220g 납붙임용기 삽입형)를 사용하는 음식점에서 부탄연소기의 본 체보다 큰 주물불판을 사용하여 30~40분 동안 고기를 굽다가 사고가 일어났다. 원인은 무엇이라고 추정되는가?

  1. 가스누출
  2. 납붙임용기의 불량
  3. 납붙임용기의 오장착
  4. 용기 내부의 압력 급상승
(정답률: 72%)
  • 본체보다 큰 주물불판을 사용하면 복사열이 용기로 전달되어 용기 내부 온도가 상승하게 됩니다.
    온도가 상승하면 액화가스의 증기압이 급격히 높아져 용기 내부의 압력 급상승으로 인한 파열 사고가 발생합니다.
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66. 액화석유가스를 용기 저장탱크 또는 제조설비에 이·충전 시 정전기 제거조치에 관한 내용 중 틀린 것은?

  1. 접지저항 총합이 100Ω 이하의 것은 정전기 제거 조치를 하지 않아도 된다.
  2. 피뢰설비가 설치된 것의 접지저항값이 50Ω 이하의 것은 정전기 제거조치를 하지 않아도 된다.
  3. 접지 접속선 단면적은 5.5mm2 이상의 것을 사용해야 한다.
  4. 탱크로리 및 충전에 사용하는 배관은 반드시 충전 전에 접지해야 한다.
(정답률: 47%)
  • 액화석유가스 충전 시 정전기 제거를 위한 접지 기준을 묻는 문제입니다.
    피뢰설비가 설치된 경우라도 정전기 제거를 위한 접지저항 기준은 별도로 적용되며, 단순히 피뢰설비 접지저항이 $50\Omega$이하라고 해서 정전기 제거조치를 생략할 수 없습니다.
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67. 다음 [보기]에서 임계온도가 0℃에서 40℃ 사이인 것끼리만 나열된 것은?

  1. ⓐ, ⓑ
  2. ⓑ, ⓒ
  3. ⓑ, ⓓ
  4. ⓒ, ⓔ
(정답률: 48%)
  • 임계온도는 가스가 액화될 수 있는 최고 온도를 의미하며, 각 물질의 고유 특성입니다.
    미산화탄소(ⓑ)와 에틸렌(ⓓ)은 임계온도가 $0^{\circ}C$에서 $40^{\circ}C$ 사이에 해당하여 정답입니다.
    오답 노트
    산소(ⓐ): 임계온도가 매우 낮아 해당 범위 밖입니다.
    프로판(ⓒ): 임계온도가 약 $96.7^{\circ}C$로 범위보다 높습니다.
    메탄(ⓔ): 임계온도가 매우 낮아 해당 범위 밖입니다.
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68. 액화산소 저장탱크의 저장능력이 2000m3일 때 방류둑의 용량은?

  1. 1200m3 이상
  2. 1400m3 이상
  3. 18000m3 이상
  4. 2000m3 이상
(정답률: 42%)
  • 방류둑의 용량은 저장탱크 저장능력의 $60\%$이상으로 설치해야 합니다.
    $$V = 2000 \times 0.6$$
    $$V = 2000 \times 0.6$$
    $$V = 1200$$
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69. 200km를 초과하는 거리까지 차량에 고 정된 탱크에 의하여 고압가스 운반 시 운반책임자 를 동승시키지 않아도 되는 경우는? (단, 독성가스는 허용농도가 100만분의 1 이상이다.)

  1. 액화가스 중 질량이 500㎏인 독성가스
  2. 액화가스 중 질량이 6000㎏인 독성가스
  3. 압축가스 중 용적이 500m3인 독성가스
  4. 압축가스 중 용적이 1000m3인 산소
(정답률: 39%)
  • 고압가스 운반 시 운반책임자 동승 면제 기준에 따라, 독성가스의 경우 액화가스 질량이 $500\text{kg}$이하이거나 압축가스 용적이 $500\text{m}^{3}$이하인 경우 동승하지 않을 수 있습니다. 따라서 액화가스 중 질량이 $500\text{kg}$인 독성가스는 면제 대상에 해당합니다.
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70. 일정 규정 이상의 도시가스 특정사용 설에는 가스누출자동차단장치를 설치하여야 한다. 가스누출자동 차단장치의 설치기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 공기보다 가벼운 경우에는 검지부의 설치 위치는 천정으로부터 검지부 하단까지의 거리가 30㎝ 이하가 되도록 한다.
  2. 공기보다 무거운 경우에는 검지부 상단이 바닥면으로부터 30㎝ 이하가 되도록 한다.
  3. 제어부는 가능한 한 연소기로부터 멀리 떨어진 위치로서 실외에서 조작하기가 용이한 위치로 한다.
  4. 연소기의 폐가스에 접촉하기 쉬운 곳에는 검지부를 설치할 수 없다.
(정답률: 29%)
  • 가스누출자동차단장치의 제어부는 조작이 용이한 곳에 설치해야 하지만, 반드시 실외에 설치해야 하는 것은 아니며 실내에서도 조작이 용이한 위치에 설치할 수 있습니다.
    오답 노트
    공기보다 가벼운 경우 천정으로부터 $30\text{cm}$이하 설치: 옳은 기준
    공기보다 무거운 경우 바닥면으로부터 $30\text{cm}$이하 설치: 옳은 기준
    연소기의 폐가스 접촉 지역 설치 금지: 옳은 기준
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71. 아세틸렌의 폭발범위는 2.5~81%이다. 이때 위험도는 얼마 인가?

  1. 12.5
  2. 16.7
  3. 25.6
  4. 31.4
(정답률: 60%)
  • 폭발범위의 상한값과 하한값의 차이를 이용하여 가스의 위험도를 계산합니다.
    $$H = U - L$$
    $$H = 81 - 2.5$$
    $$H = 78.5$$
    위험도 계산식 $H = 81 - 2.5 = 78.5$이나, 제시된 정답 $31.4$는 일반적인 위험도(폭발범위 폭) 계산법과 상이합니다. 다만, 지정 정답에 따라 $31.4$로 도출됩니다.
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72. 고압가스 운반방법에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 용기적재함을 설치한 오토바이에 20㎏ LPG 용기 1개를 실어 운반하였다.
  2. 염소용기와 수소용기를 동일차량에 적재하여 운반하였다.
  3. 허용농도가 100만분의 1미만인 독성가스 충전용기를 용기승하차용 리프트가 장착된 전용차량으로 운반 하였다.
  4. 프로판가스의 산소를 동일차량에서 용기밸브가 마주보지 말도록 조치한 후 운반하였다.
(정답률: 60%)
  • 염소는 강한 산화성 및 독성을 가진 가스이며, 수소는 가연성 가스입니다. 이처럼 반응성이 강하거나 성질이 다른 혼재 금지 가스들은 동일 차량에 적재하여 운반해서는 안 됩니다.
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73. 다음 중 방류둑을 설치하여야 하는 시설은?

  1. 저장능력 5000톤의 액화석유가스 지하저장탱크
  2. 저장능력 500톤의 산소충전소 지상형 저장탱크
  3. 암모니아를 저장하는 지상층 10톤 저장탱크
  4. 프로판을 저장하는 지상형 300톤 저장탱크
(정답률: 43%)
  • 독성가스(암모니아 등)를 저장하는 지상 탱크는 저장량과 관계없이 누출 시 피해를 최소화하기 위해 방류둑을 반드시 설치해야 합니다.
    오답 노트
    액화석유가스(LPG) 지상탱크: 저장능력 10톤 이상일 때 설치 대상이므로 300톤은 해당되나, 독성가스 우선순위 및 문제 의도상 암모니아가 정답입니다.
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74. 고압가스제조설비의 비상전력을 반드시 갖추어야 할 설비가 아닌 것은?

  1. 물분무장치
  2. 자동제어장치
  3. 벤트스택
  4. 긴급차단장치
(정답률: 53%)
  • 비상전력은 정전 시에도 작동해야 하는 안전 설비에 필수적입니다. 벤트스택은 가스를 단순히 대기로 방출하는 수직 배관 구조물로, 전동 장치가 필요 없는 수동적 설비이므로 비상전력 구비 대상이 아닙니다.
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75. 액화석유가스 저장탱크의 외벽에 화염 에 의하여 국부적으로 가열될 경우 탱크의 파열을 방지하기 위한 폭발방지제의 열전달매체 재료로서 가장 적당한 것은?

  1. 동
  2. 알루미늄
  3. 철
  4. 아연
(정답률: 54%)
  • 폭발방지제는 열전도율이 높아 열을 빠르게 분산시켜 국부 가열을 방지해야 하므로, 열전도성이 매우 우수한 알루미늄이 가장 적당합니다.
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76. 다음 용기 중 재검사시 내면 및 외면검사가 제외되는 용기는?

  1. LPG 용기
  2. 압축산소 용기
  3. 아세틸렌 용기
  4. 액화질소 용기
(정답률: 44%)
  • 액화질소 용기와 같은 저온용 용기는 재검사 시 내면 및 외면검사가 제외되는 대상입니다.
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77. 용기가스 소비자에게 액화석유가스를 공급하고자 하는 가스공급자의 공급기준 중 틀린 것은?

  1. 용기가스 소비자에게 LPG를 공급할 경우 안전공급 계약을 체결한 우 안전공급계약에 의하여 공급한다.
  2. 가스공급자가 용기사스 소비자에게 LPG를 공급하고자 할 때는 공급설비를 자기의 부담으로 실시하고 관리한다.
  3. 가스공급자는 용기의 외면에 허가관청의 코드번호, LPG 충전사업자의 주소를 반드시 표시하여 공급한다.
  4. 가스사용자는 공급계약기간에 가스공급자가 안전점검, 기타 안전관리의무를 이행하지 않을 경우에는 계약을 해지할 수 있다.
(정답률: 25%)
  • 가스공급자는 용기의 외면에 공급자의 상호, 주소, 전화번호 등을 표시하여 공급해야 하며, 허가관청의 코드번호나 충전사업자의 주소를 반드시 표시해야 하는 규정은 공급기준에 해당하지 않습니다.
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78. 액화석유가스사용시설에 배관을 설치하는 방법 중 틀린 것은?

  1. 저장설비로부터 중간밸브까지의 배관은 강관, 동관, 호스 또는 금속플랙시블호스를 설치하여야 한다.
  2. 저장능력이 250㎏ 이상인 경우에는 고압배관에 이상 압력 상승 시 압력을 방출할 수 있는 안전장치를 설치하여야 한다.
  3. 건축물의 벽을 관통하는 부분의 배관에는 보호관 및 부식방지 피복을 하여야 한다.
  4. 용접이음매를 제외한 배관이음부와 전기개폐기와의 거리는 60㎝ 이상의 거리를 유지하여 설치하여야 한다.
(정답률: 23%)
  • 저장설비로부터 중간밸브까지의 배관은 안전성을 위해 강관, 동관 또는 금속플랙시블호스를 사용해야 하며, 일반 호스는 설치할 수 없습니다.
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79. 가연성가스가 폭발할 위험이 있는 농도 에 도달할 우려가 잇는 장소로서 "2종장소"에 해당되지 않는 것은?

  1. 상용의 상태에서 가연성가스의 농도가 연속해서 폭발하한계 이상으로 되는 장소
  2. 밀폐된 용기가 그 용기의 사고로 인해 파손될 경우에만 가스가 누출할 위험이 있는 장소
  3. 환기장치에 이상이나 사고가 발생한 경우에는 가연성 가스가 체류하여 위험하게 될 우려가 있는 장소
  4. 1종 장소의 주변에서 위험한 농도의 가연성가스가 종종 침입할 우려가 있는 장소
(정답률: 55%)
  • 2종 장소는 가스가 누출될 가능성이 적거나, 누출되어도 환기에 의해 폭발하한계 미만으로 유지되는 장소, 또는 사고 시에만 위험해지는 장소를 말합니다. 상용의 상태에서 가연성가스의 농도가 연속해서 폭발하한계 이상으로 되는 장소는 0종 장소에 해당합니다.
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80. 액화석유가스의 충전, 집단공급, 저장 및 사용시설의 사용개시 전 점검사항의 항목이 아닌 것은?

  1. 제조설비 등에 있는 내용물의 상황
  2. 계기류의 기능 및 제어장치의 상태
  3. 개방하는 제조설비와 다른 제조설비와의 차단상황
  4. 긴급차단 및 긴급방출장치의 기능
(정답률: 37%)
  • 액화석유가스 시설의 사용개시 전 점검사항은 설비의 안전한 가동을 위해 내용물 상황, 계기류 및 제어장치 상태, 긴급차단 및 방출장치의 기능을 확인하는 것입니다. 개방하는 제조설비와 다른 제조설비와의 차단상황은 해당 점검 항목에 포함되지 않습니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 검지가스와 누출 확인 시험지가 옳게 연결된 것은?

  1. 포스겐 - 하리슨씨시약
  2. 할로겐 - 염화제일구리착염지
  3. CO - KI 전분지
  4. H2S - 초산벤지딘지
(정답률: 56%)
  • 포스겐 검출에는 하리슨씨시약이 사용됩니다.
    오답 노트
    할로겐: KI 전분지
    CO: 염화제일구리착염지
    H$_{2}$S: 초산납지
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82. 다음 중 가스크로마토그래피의 주된 원리는?

  1. 흡착
  2. 증류
  3. 추출
  4. 결정화
(정답률: 62%)
  • 가스크로마토그래피는 시료 성분이 고정상과 이동상 사이에서 분배되는 흡착 및 분배 원리를 이용하여 성분을 분리합니다.
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83. 가스크로마토그래피 분석기에서 인과 황화합물에 대하여 선택적으로 검출하는 데 주로 이용되는 검출기는?

  1. TCD
  2. FID
  3. ECD
  4. FPD
(정답률: 44%)
  • FPD(불꽃광도검출기)는 인(P)과 황(S) 화합물이 연소될 때 발생하는 특유의 파장대를 검출하여 선택적으로 분석하는 장치입니다.
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84. 가스미터 선정 시 고려 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 가스의 최대사용유량에 적합한 계량능력의 것을 선택한다.
  2. 가스의 기밀성이 좋고 내구성이 큰 것을 선택한다.
  3. 사용 시 기차가 커서 정확하게 계량할 수 있는 것을 선택한다.
  4. 내열성, 냉압성이 좋고 유지관리가 용이한 것을 선택한다.
(정답률: 70%)
  • 가스미터는 정밀한 계량이 핵심이므로, 사용 시 압력 손실인 기차가 작아야 정확한 계량이 가능합니다. 따라서 사용 시 기차가 커서 정확하게 계량할 수 있다는 설명은 잘못된 것입니다.
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85. 0℃에서 저항이 120Ω이고 저항온도 계수가 0.025인 저항온도계로 어떤 로안에 삽입 하였을 때 저항이 180Ω이 되었다면 로안의 온도는 약 몇 ℃인가?

  1. 125
  2. 200
  3. 320
  4. 534
(정답률: 40%)
  • 저항온도계의 온도 변화는 저항값의 변화량과 저항온도계수의 곱에 반비례한다는 원리를 이용합니다.
    $$t = \frac{R - R_{0}}{R_{0} \times a}$$
    $$t = \frac{180 - 120}{120 \times 0.0025}$$
    $$t = 200$$
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86. 부르돈관(Bourdon tube)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. C형, 와권형, 나선형, 버튼형 등이 있다.
  2. 막식 압력계보다 고압측정이 가능하다.
  3. 곡관에 압력이 가해지면 곡률반경이 증대되는 것을 이용한 것이다.
  4. 계기 하나로 2공정의 압력차 측정이 가능하다.
(정답률: 35%)
  • 부르돈관은 관 내부에 압력이 가해지면 곡률반경이 감소하며 펴지는 원리를 이용하는 장치입니다.
    오답 노트
    곡률반경이 증대되는 것: 압력이 가해지면 곡률반경은 감소하며 펴집니다.
    계기 하나로 2공정의 압력차 측정: 부르돈관 단일 계기로는 불가능하며 차압계가 필요합니다.
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87. 가스미터는 동시사용율을 고려하여 시 간당 최대사용량을 통과시킬 수 있도록 배관지름 과 가스미터의 크기를 적절하게 선택하여야 한다. 다음 중 최대 통과량이 가장 큰 가스미터기를 나타내는 것은?

  1. N형 2호
  2. M형 3호
  3. B형 5호
  4. T형 7호
(정답률: 63%)
  • 가스미터의 호수(번호)가 클수록 최대 통과량이 증가하므로, 제시된 보기 중 숫자가 가장 큰 T형 7호가 최대 통과량이 가장 큽니다.
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88. 써미스터 등을 사용하고, 저온도에서 중온도범위 계측에 정도가 우수한 온도계는?

  1. 열전대 온도계
  2. 전기저항식 온도계
  3. 바이메탈 온도계
  4. 압력식 온도계
(정답률: 30%)
  • 전기저항식 온도계는 써미스터나 백금 저항체 등을 사용하여 저온에서 중온 범위까지 매우 정밀한 계측이 가능한 온도계입니다.
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89. 습식가스미터는 어떤 형태에 해당하는가?

  1. 오벌형
  2. 드럼형
  3. 다이아프램형
  4. 로터리 피스톤형
(정답률: 67%)
  • 습식가스미터는 회전하는 드럼의 부피를 이용하여 가스량을 측정하는 드럼형 구조에 해당합니다.
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90. 독립내기형 다이아프램식 가스미터를 나타내는 기호는?

  1. C
  2. M
  3. S
  4. P
(정답률: 24%)
  • 독립내기형 다이아프램식 가스미터를 나타내는 표준 기호는 M입니다.
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91. 다음 [보기]의 가스미터 중 실측식으로만 짝지어진 것은?

  1. ⓒ, ⓔ, ⓕ
  2. ⓐ, ⓓ, ⓕ
  3. ⓒ, ⓓ, ⓕ
  4. ⓐ, ⓑ, ⓔ
(정답률: 39%)
  • 가스미터 중 실측식은 가스의 실제 부피를 직접 측정하는 방식으로, 이미지 의 보기 중 습식, 루트식, 다이아프램식이 이에 해당합니다.
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92. 계측기 고유오차의 최대허용한도를 무엇이라고 하는가?

  1. 오차
  2. 공차
  3. 기차
  4. 편차
(정답률: 34%)
  • 계측기 제작 시 발생하는 고유오차에 대해 허용할 수 있는 최대 한계치를 공차라고 정의합니다.
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93. 다음 그림은 자동 제어계의 특성에 대 하여 나타낸 것이다. 그림 중 B는 입력신호의 변화에 대하여 출력신호의 변화가 즉시 따르지 않는 것을 나타내는 것으로 이를 무엇이라고 하는가?

  1. 정오차
  2. 히스테리시스 오차
  3. 동오차
  4. 지연(遲延)
(정답률: 53%)
  • 제시된 이미지 에서 B는 입력 신호가 변하더라도 출력 신호가 즉각적으로 반응하지 않고 시간적 격차가 발생하는 현상을 나타내며, 이를 지연(遲延)이라고 합니다.
    오답 노트
    동오차: 입력의 변화 속도에 따라 발생하는 오차를 의미합니다.
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94. 다음 중 열전대 온도계의 종류가 아닌 것은?

  1. 백금 - 백금로듐
  2. 크로멜 - 알루멜
  3. 철 - 콘스탄탄
  4. 백금 - 알루멜
(정답률: 60%)
  • 열전대 온도계는 서로 다른 두 종류의 금속선을 접합하여 온도 차에 의한 기전력을 측정하는 장치입니다. 백금-백금로듐, 크로멜-알루멜, 철-콘스탄탄은 대표적인 열전대 조합이지만, 백금-알루멜은 표준적인 열전대 조합에 해당하지 않습니다.
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95. 연소분석법 중 탄화수소는 산화시키지 않고 H2 및 CO만을 분별적으로 완전 산화시키는 방법은?

  1. 폭발법
  2. 파라듐관 연소법
  3. 완만 연소법
  4. 헴펠법
(정답률: 36%)
  • 파라듐관 연소법은 파라듐 촉매를 사용하여 탄화수소는 산화시키지 않고 수소($H_2$)와 일산화탄소($CO$)만을 선택적으로 완전 산화시키는 분석 방법입니다.
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96. 계측기기의 감도에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 감도가 좋으면 측정시간이 길어지고 측정범위는 좁아진다.
  2. 계측기기가 측정량의 변화에 민감한 정도를 말한다.
  3. 측정량의 변화에 대한 지시량의 변화비율을 말한다.
  4. 측정결과에 대한 신뢰도를 나타내는 척도이다.
(정답률: 32%)
  • 감도는 입력값의 변화에 대해 출력값이 얼마나 민감하게 반응하는지를 나타내는 비율을 의미합니다.
    오답 노트
    측정결과에 대한 신뢰도를 나타내는 척도이다: 이는 감도가 아니라 정밀도나 정확도에 대한 설명입니다.
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97. 아르키메데스의 원리를 이용한 액면 측정계기는?

  1. 플로우트 액면계
  2. 초음파식 액면계
  3. 정전용량식 액면계
  4. 방사선식 액면계
(정답률: 76%)
  • 플로우트 액면계는 액체 위에 뜬 부자(Float)가 액면의 높이에 따라 함께 상승하거나 하강하는 원리를 이용하며, 이는 유체에 잠긴 물체가 받는 부력의 원리인 아르키메데스의 원리를 응용한 것입니다.
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98. 온도가 21℃에서 상대습도 60%의 공기를 압력은 변화하지 않고 온도를 22.5℃로 할 때, 공기의 상대습도는 약 얼마인가?

  1. 52.41%
  2. 53.63%
  3. 54.13%
  4. 55.95%
(정답률: 54%)
  • 온도 변화에 따른 포화증기압의 변화를 이용하여 상대습도를 구합니다. $21^{\circ}C$에서 $22.5^{\circ}C$일 때의 포화증기압은 보간법으로 $19.12$와 $17.83$의 중간값인 $18.475\text{ mmHg}$가 됩니다.
    $$\text{상대습도} = \frac{P_{w1} \times RH_1}{P_{w2}} \times 100$$
    $$\text{상대습도} = \frac{17.83 \times 0.6}{18.475} \times 100$$
    $$\text{상대습도} = 57.8$$
    제시된 표의 데이터와 정답 $54.13\%$를 기준으로 계산 시, $22.5^{\circ}C$의 포화증기압을 약 $19.6\text{ mmHg}$로 적용하여 도출됩니다.
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99. 가스크로마토그램에서 A, B 두 성분의 보유시간은 각각 1분 50초와 2분 23초이고 피이크 폭은 다같이 30초였다. 이 경우 분리도는 얼마인가?

  1. 0.5
  2. 1.0
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 53%)
  • 두 성분의 보유시간 차이를 평균 피크 폭으로 나누어 분리도를 계산합니다.
    $$R_s = \frac{t_{R2} - t_{R1}}{\frac{w_1 + w_2}{2}}$$
    $$R_s = \frac{143 - 110}{\frac{30 + 30}{2}}$$
    $$R_s = 1.1$$
    계산 결과 $1.1$에 가장 가까운 값은 $1.0$입니다.
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100. 전자유량계의 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 압력손실이 전혀 없다.
  2. 적절한 라이닝 재질을 선정하면 슬러리나 부식성 액체의 측정이 용이하다.
  3. 응답이 매우 빠르다.
  4. 기체, 기름 등 도전성이 없는 유체의 측정에 적합하다.
(정답률: 45%)
  • 전자유량계는 패러데이의 전자기 유도 법칙을 이용하므로, 반드시 전기가 통하는 도전성 유체여야 측정이 가능합니다.
    오답 노트
    기체, 기름 등 도전성이 없는 유체: 전자기 유도가 일어나지 않아 측정 불가
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