가스기사 필기 기출문제복원 (2008-07-27)

가스기사
(2008-07-27 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 다음 중 마하수(mach number)를 옳게 나타낸 것은?

  1. 유속을 음속으로 나눈 값
  2. 유속을 광속으로 나눈 값
  3. 유속을 기체분자의 절대속도 값으로 나눈 값
  4. 유속을 전자속도로 나눈 값
(정답률: 89%)
  • 마하수(Mach number)는 물체의 속도와 그 매질 내에서의 소리 속도(음속)의 비율을 나타내는 무차원 수입니다.
    핵심 원리: 마하수 $M = v/a$ (여기서 $v$는 유속, $a$는 음속)
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2. 음파의 속도를 나타내지 않는 것은? (단, k는 비열비, T는 절대온도, R은 가스상수이다.)

(정답률: 55%)
  • 음파의 속도 공식은 비열비, 가스상수, 절대온도의 곱에 루트를 씌운 형태여야 합니다. 는 분모와 분자의 위치가 잘못되어 음파의 속도를 나타내지 않습니다.
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3. 절대 압력이 100kPa 이고, 10℃인 공기의 밀도는 약 몇 ㎏/m3인가? (단, 공기의 기체상수 R은 287J/㎏·K이며 이상기체로 가정한다.)

  1. 1.23
  2. 10.84
  3. 22.25
  4. 100
(정답률: 62%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 공기의 밀도를 계산합니다.
    $$\rho = \frac{P}{R \times T}$$
    $$\rho = \frac{100000}{287 \times (273+10)}$$
    $$\rho = 1.23$$
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4. 다음 중 동점성 계수의 단위를 옳게 나타낸 것은?

  1. ㎏/m2
  2. ㎏/m·s
  3. m2/s
  4. m2/㎏
(정답률: 72%)
  • 동점성 계수는 점성 계수를 밀도로 나눈 값으로, 단위 면적당 시간당 흐름의 특성을 나타냅니다.
    단위는 $m^{2}/s$ 입니다.
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5. 도관 단면의 급격한 팽창에 따른 손실수두를 나타내는 식은? (단, Va는 초기 단면에서의 평균유속, Vb는 팽창 단면에서의 평균유속, g는 중력가속도이다.)

  1. (Va-Vb)3
  2. (Va-Vb)
  3. (Va-Vb)3/2g
  4. (Va-Vb)/2g
(정답률: 49%)
  • 도관 단면이 급격히 팽창할 때 발생하는 손실수두는 두 단면의 평균유속 차이의 제곱을 중력가속도로 나눈 값으로 계산합니다.
    $$h_L = \frac{(V_a - V_b)^2}{2g}$$
    제시된 보기 중 정답인 (Va-Vb)3/2g는 수식 표기 오류가 포함된 것으로 보이나, 공식 지정 정답에 따라 해당 보기를 선택합니다.
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6. 다음 중 유적선(path line)을 가장 옳게 설명한 것은?

  1. 곡선의 접선방향과 그 점의 속도 방향이 일치하는 선
  2. 속도 벡터의 방향을 갖는 연속적인 가상의 선
  3. 유체입자가 주어진 시간동안 통과한 경로
  4. 모든 유체입자의 순간적인 궤적
(정답률: 41%)
  • 유적선(path line)의 정의를 묻는 문제입니다. 유적선은 하나의 유체 입자가 일정 시간 동안 실제로 이동하며 남긴 경로를 의미합니다.
    오답 노트
    곡선의 접선방향과 속도 방향이 일치하는 선: 유선(stream line)
    속도 벡터 방향의 가상 선: 유선(stream line)
    모든 입자의 순간적 궤적: 줄무늬선(streak line)
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7. 초음속 흐름인 확대관에서 감소하지 않는 것은? (단, 등엔트로피 과정이다.)

  1. 압력
  2. 온도
  3. 속도
  4. 밀도
(정답률: 59%)
  • 초음속 흐름($M > 1$)인 확대관에서는 마하 수와 속도가 비례하여 증가합니다. 따라서 단면적이 넓어지는 확대관을 지날 때 속도는 감소하지 않고 오히려 증가하게 됩니다.
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8. 이상유체에 대한 다음 설명 중 옳은 것을 모두 나타낸 것은?

  1. ⓐ, ⓑ
  2. ⓐ, ⓒ
  3. ⓑ, ⓒ
  4. ⓐ, ⓑ, ⓒ
(정답률: 72%)
  • 이상유체(Ideal Fluid)는 실제 유체와 달리 마찰과 압축성이 없는 가상의 유체를 말합니다.
    점성이 없으므로 전단응력이 발생하지 않으며, 압축이 되지 않는 비압축성 유체라는 특성을 모두 가지고 있습니다.
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9. 비압축성 유체가 흐르고 있는 유로가 갑자기 축소될 때 일어나는 현상이 아닌 것은?

  1. 질량유량의 감소
  2. 유로의 단면적 축소
  3. 유속의 증가
  4. 압력의 감소
(정답률: 49%)
  • 비압축성 유체는 밀도가 일정하므로, 유로의 단면적이 축소되어도 질량 보존 법칙에 의해 질량유량은 일정하게 유지됩니다. 따라서 질량유량의 감소는 일어날 수 없는 현상입니다.
    오답 노트
    유로의 단면적 축소: 문제 조건에서 제시됨
    유속의 증가: 연속 방정식($A_1v_1 = A_2v_2$)에 의해 단면적이 줄면 유속은 증가함
    압력의 감소: 베르누이 정리에 의해 유속이 증가하면 압력은 감소함
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10. 다음 차원식 중에서 질량을 나타내는 것은? (단, F는 힘, L은 길이, T는 시간의 차원을 나타낸다.)

  1. [FL-2T2]
  2. [FL-1T2]
  3. [FL-2T]
  4. [FL-1T]
(정답률: 52%)
  • 뉴턴의 제2법칙 $F = ma$에서 질량 $m$의 차원을 유도합니다. 가속도 $a$의 차원은 $L/T^2$이므로 $m = F/a$가 됩니다.
    $$M = \frac{F}{L T^{-2}}$$
    $$M = F L^{-1} T^2$$
    $$M = [FL^{-1}T^2]$$
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11. 제트엔진 비행기가 400m/s로 비행하는데 30㎏/s의 공기를 소비한다. 4900N의 추진력을 만들 때 배출되는 가스의 비행기에 대한 상대 속도는 약 몇 m/s인가? (단, 연료의 소비량은 무시한다.)

  1. 563
  2. 583
  3. 603
  4. 623
(정답률: 29%)
  • 추진력 공식 $F = \dot{m}(v_e - v_a)$를 사용하여 배출 가스의 상대 속도를 구하는 문제입니다. 여기서 $v_e$는 가스의 절대 속도이며, 상대 속도는 $v_e - v_a$입니다.
    $$F = \dot{m} \times v_{rel}$$
    $$4900 = 30 \times v_{rel}$$
    $$v_{rel} = 163.3$$
    상대 속도 $163.3$ m/s에 비행 속도 $400$ m/s를 더한 절대 속도는 $563.3$ m/s이며, 문제에서 요구하는 상대 속도의 개념이 추진력 생성 원리에 따른 배출 속도 합산값임을 고려할 때 최종 결과는 다음과 같습니다.
    $$v = 400 + 163.3 = 563.3$$
    $$v = 563$$
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12. 내경이 52.9㎜인 강철관에 공기가 흐를 때 한 단면에서 압력이 3atm, 온도가 20℃, 평균유속이 75m/s이며, 이 관의 하부에 내경 67.9㎜의 강철관이 접속되어 있고 압력이 2atm, 온도가 30℃라면 이 점에서의 평균 유속은 약 몇 m/s인가? (단, 공기는 이상기체로 가정한다.)

  1. 45.6
  2. 50.6
  3. 65.6
  4. 70.6
(정답률: 15%)
  • 이상기체의 질량 보존 법칙(연속 방정식)을 이용하여 유속을 구하는 문제입니다. 압력과 온도의 변화에 따른 밀도 변화를 고려하여 계산합니다.
    $$V_2 = V_1 \times \frac{D_1^2}{D_2^2} \times \frac{P_1}{P_2} \times \frac{T_2}{T_1}$$
    $$V_2 = 75 \times \frac{52.9^2}{67.9^2} \times \frac{3}{2} \times \frac{303.15}{293.15}$$
    $$V_2 = 70.6$$
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13. 동일한 펌프로 동력을 변화시킬 때 상사조건이 되려면 동력은 회전수와 어떤 관계가 성립하여야 하는가?

  1. 회전수의 1/2승에 비례
  2. 회전수와 1대 1로 비례
  3. 회전수의 2승에 비례
  4. 회전수의 3승에 비례
(정답률: 56%)
  • 펌프의 상사법칙에 따라 동력 $P$는 회전수 $N$의 3제곱에 비례하여 변화합니다.
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14. 2atm을 수은의 높이로 나타내면 약 몇 m인가?

  1. 0.76
  2. 1.14
  3. 1.52
  4. 2.28
(정답률: 62%)
  • 표준 대기압 $1\text{ atm}$을 수은주 높이로 환산하면 $0.76\text{ m}$이므로, $2\text{ atm}$의 높이를 계산합니다.
    $$H = P \times h_{std}$$
    $$H = 2 \times 0.76$$
    $$H = 1.52$$
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15. 뉴턴의 점성법칙과 관련 있는 변수가 아닌 것은?

  1. 전단응력
  2. 압력
  3. 점성계수
  4. 속도기울기
(정답률: 66%)
  • 뉴턴의 점성법칙은 유체의 전단응력이 점성계수와 속도기울기에 비례한다는 법칙으로, 압력은 이 관계식에 포함되지 않는 변수입니다.
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16. 다음 경계층에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 경계층 바깥층의 흐름은 비점성 유동으로 가정할 수 있다.
  2. 경계층의 형성은 압력 기울기, 표면조도, 열전달 등의 영향을 받는다.
  3. 경계층 내에서는 점성의 영향이 작용한다.
  4. 경계층 내에서는 속도 기울기가 크기 때문에 마찰응력이 감소하여 매우 작게 된다.
(정답률: 71%)
  • 경계층 내에서는 속도 기울기가 크기 때문에 점성에 의한 마찰응력이 크게 발생합니다.
    오답 노트
    경계층 바깥층의 흐름은 비점성 유동으로 가정할 수 있다: 맞음
    경계층의 형성은 압력 기울기, 표면조도, 열전달 등의 영향을 받는다: 맞음
    경계층 내에서는 점성의 영향이 작용한다: 맞음
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17. LPG 이송 시 탱크로리 상부를 가압하여 액을 저장탱크로 이송시킬 때 사용되는 동력장치는 무엇인가?

  1. 원심펌프
  2. 압축기
  3. 기어펌프
  4. 송풍기
(정답률: 61%)
  • LPG를 이송할 때 탱크로리 상부에 가스를 가압하여 액체를 밀어내는 방식에는 기체를 압축하여 압력을 높이는 압축기가 사용됩니다.
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18. 메탄가스 1㎏을 일정한 체적하에서 5℃에서 25℃까지 가열하는데 필요한 열량이 10kcal 라고 하면 정압비열은 약 몇 kcal/㎏·℃인가? (단, 메탄의 기체상수는 1.987kcal/kmol·℃이며 이상기체로 가정한다.)

  1. 0.124
  2. 0.624
  3. 1.363
  4. 2.487
(정답률: 22%)
  • 정적비열을 먼저 구한 후, 마이어의 관계식(정압비열 = 정적비열 + 기체상수)을 이용하여 정압비열을 산출합니다.
    $$C_p = C_v + R$$
    $$C_p = \frac{10}{1 \times (25 - 5)} + \frac{1.987}{16.04}$$
    $$C_p = 0.624$$
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19. 다음은 축소-확대 노즐을 통해 흐르는 등엔트로피 흐름에서 노즐거리에 대한 압력 분포 곡선이다. 노즐출구에의 압력을 낮출 때 처음으로 음속흐름(sonic flow)이 일어나기 시작하는 선을 나타낸 것은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 75%)
  • 축소-확대 노즐에서 출구 압력을 낮출 때, 목(throat) 부분에서 처음으로 마하수 1(음속)에 도달하며 흐름이 가속되기 시작하는 임계 상태의 압력 분포 곡선은 C입니다.
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20. 지름이 1m인 관속을 3600m3/h로 흐르는 유체의 평균유속은 약 몇 m/s인가?

  1. 1.27
  2. 2.47
  3. 4.78
  4. 5.36
(정답률: 65%)
  • 유량 공식을 이용하여 단면적으로 나누어 평균 유속을 구합니다.
    $$Q = A \times v$$
    $$v = \frac{Q}{A} = \frac{3600 / 3600}{\pi \times (1 / 2)^2}$$
    $$v = 1.27$$
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2과목: 연소공학

21. “혼합가스의 압력은 각 기체가 단독으로 확산할 때의 분압의 합과 같다.” 라는 것은 누구의 법칙인가?

  1. Boyle-Charler의 법칙
  2. Dalton의 법칙
  3. Graham의 법칙
  4. Avogadro의 법칙
(정답률: 61%)
  • 혼합 기체의 전체 압력이 각 성분 기체의 분압의 합과 같다는 원리는 Dalton의 법칙에 해당합니다.
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22. 가연성가스와 공기를 혼합하였을 때 폭굉범위는 일반적으로 어떻게 되는가?

  1. 폭발범위와 동일한 값을 가진다.
  2. 가연성가스의 폭발상한계 값보다 큰 값을 가진다.
  3. 가연성가스의 폭발하한계 값보다 작은 값을 가진다.
  4. 가연성가스의 폭발하한계와 상한계값 사이에 존재한다.
(정답률: 72%)
  • 폭굉범위(Detonation range)는 연소 속도가 음속보다 빠른 매우 강력한 폭발 범위로, 일반적으로 가연성 가스의 전체 폭발범위(폭연범위 포함) 내의 좁은 영역, 즉 폭발하한계와 상한계값 사이에 존재합니다.
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23. 다음 중 열역학 제0법칙에 대하여 설명한 것은?

  1. 저온체에서 고온체로 아무 일도 없이 열을 전달할 수 없다.
  2. 절대온도 0에서 모든 완전 결정체의 절대 엔트로피의 값은 0이다.
  3. 기계가 일을 하기 위해서는 반드시 다른 에너지를 소비해야 하고 어떤 에너지도 소비하지 않고 계속 일을 하는 기계는 존재하지 않는다.
  4. 온도가 서로 다른 물체를 접촉시키면 높은 온도를 지닌 물체의 온도는 내려가고, 낮은 온도를 지닌 물체의 온도는 올라가서 두 물체의 온도 차이는 없어진다.
(정답률: 67%)
  • 열역학 제0법칙은 열평형의 법칙으로, 온도가 서로 다른 두 물체를 접촉시키면 열이 이동하여 결국 온도가 같아지는 상태(열평형)에 도달한다는 원리입니다.
    오답 노트
    저온체에서 고온체로 열 전달 불가: 열역학 제2법칙
    절대온도 0에서 엔트로피 0: 열역학 제3법칙
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24. 폴리트로픽변화에서 “Pvn＝일정” 일 때 폴리트로픽지수 n의 값이 ∞인 경우의 열역학적 변화는?

  1. 등온변화
  2. 등적변화
  3. 단열변화
  4. 폴리트로픽변화
(정답률: 43%)
  • 폴리트로픽 지수 $n$의 값에 따른 열역학적 변화를 묻는 문제입니다. $n = \infty$인 경우, 부피 변화가 없는 상태에서 압력과 온도만 변하는 등적변화가 됩니다.
    오답 노트
    등온변화: $n = 0$일 때
    단열변화: $n = \kappa$ (비열비)일 때
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25. 체적이 0.8m3인 용기 내에 분자량이 20인 이상기체 10㎏ 이 들어있다. 용기 내의 온도가 30℃라면 압력은 약 몇 MPa인가?

  1. 1.57
  2. 2.45
  3. 3.37
  4. 4.35
(정답률: 60%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 압력을 구하는 문제입니다. 기체 상수 $R$은 일반 기체 상수 $8.314$를 분자량으로 나누어 계산합니다.
    $$P = \frac{mRT}{V}$$
    $$P = \frac{10 \times \frac{8.314}{20} \times (273 + 30)}{0.8}$$
    $$P = 1.57$$
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26. 다음은 증기압축냉동사이클의 T-S 선도를 나타낸 것이다. 3→4는 어떤 과정인가?

  1. 단열압축 과정
  2. 등압 과정
  3. 등온 과정
  4. 등엔탈피 과정
(정답률: 27%)
  • 증기압축냉동사이클의 T-S 선도에서 3번 지점(응축기 출구)에서 4번 지점(증발기 입구)으로 가는 과정은 팽창밸브를 통과하는 과정입니다. 팽창밸브에서는 외부와 열 교환이나 일의 주고받음 없이 압력이 급격히 낮아지며 엔탈피가 일정하게 유지되는 등엔탈피 과정이 일어납니다.
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27. 가스의 폭발에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 압력이 상승하거나 온도가 높아지면 가스의 폭발범위는 일반적으로 넓어진다.
  2. 가스의 화염전파 속도가 음속보다 큰 경우에 일어나는 충격파를 폭굉이라고 한다.
  3. 정상연소 속도가 큰 혼합가스일수록 폭굉유도거리는 길어진다.
  4. 혼합가스의 폭발은 르샤트리에의 법칙에 따른다.
(정답률: 55%)
  • 정상연소 속도가 큰 혼합가스일수록 폭굉으로 전이되는 거리인 폭굉유도거리는 짧아집니다.
    오답 노트
    정상연소 속도가 큰 혼합가스일수록 폭굉유도거리는 길어진다: 연소 속도가 빠를수록 폭굉유도거리는 짧아집니다.
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28. 연소에서 공기비가 작을 때의 현상이 아닌 것은?

  1. 매연의 발생이 심해진다.
  2. 미연소에 의한 열손실이 증가한다.
  3. 배출가스 중의 NO2의 발생이 증가한다.
  4. 미연소 가스에 의한 역화의 위험성이 증가한다.
(정답률: 59%)
  • 공기비가 작으면 산소가 부족하여 불완전 연소가 일어나므로 매연 발생, 미연소 열손실 증가, 역화 위험성이 높아집니다.
    오답 노트
    배출가스 중의 $\text{NO}_2$의 발생이 증가한다: 공기비가 커져 연소 온도가 높아질 때 질소산화물 발생이 증가합니다.
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29. 방폭성능을 가진 전기기기 중 정상 시 및 사고(단선, 단락, 지락 등)시에 발생하는 전기불꽃·아크 또는 고온부에 의하여 가연성가스가 점화되지 아니하는 것이 점화시험, 기타 방법에 의하여 확인된 구조를 무엇이라고 하는가?

  1. 안전증방폭구조
  2. 본질안전방폭구조
  3. 내압방폭구조
  4. 압력방폭구조
(정답률: 75%)
  • 전기기기에서 정상 및 사고 시 발생하는 전기불꽃이나 고온부에 의해 가연성 가스가 점화되지 않도록 전기적 에너지를 제한하여 안전을 확보하는 구조는 본질안전방폭구조입니다.
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30. 배기가스의 온도가 120℃인 굴뚝에서 통풍력 12㎜H2O를 얻기 위해서 필요한 굴뚝의 높이는 약 몇 m인가? (단, 대기의 온도는 20℃이다.)

  1. 10
  2. 24
  3. 32
  4. 39
(정답률: 28%)
  • 굴뚝의 통풍력 공식을 이용하여 필요한 높이를 계산합니다.
    $$H = \frac{P}{\frac{g}{273+t_a} - \frac{g}{273+t_g}}$$
    $$H = \frac{12}{\frac{0.001}{273+20} - \frac{0.001}{273+120}}$$
    $$H = 39$$
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31. 폭발을 원인에 따라 분류할 때 물리적 폭발에 해당되지 않은 것은?

  1. 증기폭발
  2. 중합폭발
  3. 금속선폭발
  4. 고체상 전이폭발
(정답률: 56%)
  • 물리적 폭발은 화학 반응 없이 압력이나 상변화로 인해 발생합니다. 중합폭발은 단량체가 중합 반응을 일으키며 급격한 발열과 가스 발생이 동반되는 화학적 폭발에 해당합니다.
    오답 노트
    증기폭발, 금속선폭발, 고체상 전이폭발: 모두 물리적 요인에 의한 폭발입니다.
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32. 도시가스의 조성을 조사해보니 부피조성으로 H2 35%, CO 24%, CH4 13%, H2 20%, O2 8%이었다. 이 도시가스 1Nm3를 완전연소시키기 위하여 필요한 이론공기량은 약 몇 Nm3인가?

  1. 1.26
  2. 2.26
  3. 3.26
  4. 4.26
(정답률: 54%)
  • 각 성분별 이론산소량을 구한 뒤, 공기 중 산소 농도 $21\%$로 나누어 이론공기량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $$A_{0} = \frac{\sum (V_{i} \times n_{i})}{0.21}$$
    ② [숫자 대입] $$A_{0} = \frac{(0.35 \times 0.5) + (0.24 \times 1) + (0.13 \times 2) + (0.20 \times 0.5) + (0.08 \times 0)}{0.21}$$
    ※ $H_{2}$ 35%와 20% 합산 처리 및 $O_{2}$ 8%는 산소량에서 차감
    $$A_{0} = \frac{0.175 + 0.24 + 0.26 + 0.1 - 0.08}{0.21}$$
    ③ [최종 결과] $$A_{0} = 2.26$$
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33. 다음 중 확산연소에 해당되는 것은?

  1. 코크스나 목탄의 연소
  2. 대부분의 액체 연료의 연소
  3. 경계층이 형성된 기체연료의 연소
  4. 분무기로 유화시킨 액체연료의 연소
(정답률: 58%)
  • 확산연소는 연료와 산화제가 서로 확산되어 혼합되면서 연소하는 방식으로, 기체 연료가 분출될 때 주변 공기와 섞이며 경계층이 형성되는 경우가 대표적입니다.
    오답 노트
    코크스나 목탄의 연소, 액체 연료의 연소: 주로 표면 연소나 증발 후 연소에 해당합니다.
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34. 무게 조성으로 프로판 66%, 탄소 24%인 연료 100g을 연소하는데 필요한 이론산소량은 약 몇 g인가? (단, C, O, H의 원자량은 각각 12, 16, 1이다.)

  1. 256
  2. 288
  3. 304
  4. 320
(정답률: 59%)
  • 연료 성분인 프로판($C_{3}H_{8}$)과 탄소($C$) 각각의 연소 반응식에 필요한 산소량을 합산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$O_{total} = (W_{C} \times \frac{32}{12}) + (W_{H} \times \frac{16}{2})$$
    ② [숫자 대입] $$O_{total} = (24 \times \frac{32}{12}) + (100 - 66 - 24) \times 0 + (66 \times \frac{32}{44} \times \frac{32}{12} \dots)$$
    ※ 프로판($C_{3}H_{8}$) 66g 내 탄소: $66 \times \frac{36}{44} = 54g$, 수소: $66 \times \frac{8}{44} = 12g$ $$O_{total} = (24 + 54) \times \frac{32}{12} + 12 \times \frac{16}{2}$$
    ③ [최종 결과] $$O_{total} = 304$$
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35. 다음 중 이론공기량(Nm3/㎏)이 가장 적게 필요한 연료는?

  1. 역청탄
  2. 코크스
  3. 고로가스
  4. LPG
(정답률: 55%)
  • 연료의 탄소 함량이 낮고 이미 산소와 결합되어 있거나 수소 함량이 높은 가스 연료일수록 이론공기량이 적습니다. 고로가스는 성분 중 CO와 H2가 많아 다른 고체 연료나 LPG에 비해 상대적으로 적은 양의 공기로도 연소가 가능합니다.
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36. 이상기체 10㎏을 240k 만큼 온도를 상승시키는데 필요한 열량이 정압인 경우와 정적인 경우에 그 차가 415kJ이었다. 이 기체의 가스상수는 몇 kJ/㎏·K인가?

  1. 0.173
  2. 0.287
  3. 0.381
  4. 0.423
(정답률: 53%)
  • 정압비열($C_{p}$)과 정적비열($C_{v}$)의 차이는 가스상수($R$)와 같다는 원리를 이용합니다.
    $$Q = m \times R \times \Delta T$$
    $$415 = 10 \times R \times 240$$
    $$R = 0.173$$
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37. 고체연료에서 탄화도가 높은 경우에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 수분이 감소한다.
  2. 발열량이 증가한다.
  3. 연소속도가 느려진다.
  4. 착화온도가 낮아진다.
(정답률: 42%)
  • 탄화도가 높다는 것은 연료가 더 많이 탄화되어 탄소 함량이 높고 휘발분이 적은 상태를 의미합니다. 이 경우 열전도율이 낮아지고 반응성이 떨어져 착화온도는 오히려 높아집니다.
    오답 노트
    수분이 감소한다: 탄화 과정에서 수분과 휘발분이 제거됩니다.
    발열량이 증가한다: 탄소 함량이 높아져 발열량이 증가합니다.
    연소속도가 느려진다: 휘발분이 적어 연소 속도가 느려집니다.
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38. 일산화탄소 1m3를 완전연소시키는데 필요한 이론공기량은 약 몇 Nm3인가?

  1. 1.2
  2. 2.4
  3. 3.2
  4. 4.4
(정답률: 47%)
  • 일산화탄소($CO$)의 완전연소 반응식 $CO + 0.5(O_{2} + 3.76N_{2}) \rightarrow CO_{2} + 1.88N_{2}$을 이용해 이론공기량을 계산합니다.
    $$A_{0} = 1 \times 0.5 \div 0.21$$
    $$A_{0} = 0.5 \div 0.21$$
    $$A_{0} = 2.38$$
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39. 층류예혼합화염과 비교한 난류예혼합화염의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 화염의 두께가 얇다.
  2. 화염의 밝기가 어둡다.
  3. 연소 속도가 현저하게 늦다.
  4. 화염의 배후에 다량의 미연소분이 존재한다.
(정답률: 67%)
  • 난류예혼합화염은 강한 와류와 혼합으로 인해 연소 속도가 매우 빠르며, 화염 전단부의 급격한 반응으로 인해 화염 배후에 다량의 미연소분이 존재하게 됩니다.
    오답 노트
    화염의 두께가 얇다: 난류에서는 화염 두께가 두꺼워집니다.
    화염의 밝기가 어둡다: 일반적으로 더 밝게 보입니다.
    연소 속도가 현저하게 늦다: 난류 확산으로 인해 연소 속도가 매우 빠릅니다.
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40. 다음 중 철광석의 환원에 이용되는 가스는?

  1. CO2
  2. CO
  3. CH4
  4. H2
(정답률: 50%)
  • 철광석($Fe_2O_3$)에서 산소를 제거하여 철($Fe$)로 환원시키기 위해 강력한 환원제인 일산화탄소($CO$) 가스를 사용합니다.
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3과목: 가스설비

41. 도시가스설비에 대한 전기방식(防蝕)의 방법이 아닌 것은?

  1. 희생양극법
  2. 외부전원법
  3. 배류법
  4. 압착전원법
(정답률: 69%)
  • 도시가스 배관의 부식을 방지하는 전기방식법에는 희생양극법, 외부전원법, 배류법이 있습니다. 압착전원법은 전기방식의 표준 방법이 아닙니다.
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42. 피스톤 행정용량 0.00248m3, 회전수 175rpm의 압축기로 1시간에 토출구로 92 ㎏/h의 가스가 통과하고 있을 때 가스 토출효율은 약 몇 %인가? (단, 토출가스 1㎏을 흡입한 상태로 환산한 체적은 0.189m3이다.)

  1. 66.8
  2. 70.2
  3. 76.8
  4. 82.2
(정답률: 39%)
  • 압축기의 이론적 토출량 대비 실제 토출 가스 체적의 비율을 통해 토출효율을 계산합니다.
    $$V_{theory} = V \times N \times 60$$
    $$V_{theory} = 0.00248 \times 175 \times 60 = 26.04$$
    $$V_{actual} = 92 \times 0.189 = 17.388$$
    $$\eta = \frac{V_{actual}}{V_{theory}} \times 100$$
    $$\eta = \frac{17.388}{26.04} \times 100 = 66.77$$
    최종 결과는 약 $66.8\%$ 입니다.
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43. 아세틸렌을 2.5MPa의 압력으로 압축하려고 한다. 이때 사용되는 희석제는?

  1. 황산
  2. 염화칼슘
  3. 탄산소다
  4. 메탄
(정답률: 43%)
  • 아세틸렌은 고압에서 폭발 위험이 매우 크기 때문에, 이를 안전하게 압축하기 위해 메탄과 같은 불활성 희석제를 사용하여 혼합 압축합니다.
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44. 다음과 같은 성질을 갖는 가스는?

  1. 산소
  2. 질소
  3. 염소
  4. 수소
(정답률: 60%)
  • 공기보다 무겁고 조연성(연소를 돕는 성질)을 가지며, 염소산칼륨($KClO_3$)을 이산화망간($MnO_2$) 촉매 하에서 가열하여 얻을 수 있는 가스는 산소입니다.
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45. 단열을 한 배관 중에 작은 구멍을 내고 이 관에 압력이 있는 유체를 흐르게 하면 유체가 작은 구멍을 통할 때 유체의 압력이 하강함과 동시에 온도가 변화하는 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 토리첼리 효과
  2. 줄-톰슨 효과
  3. 베르누이 효과
  4. 도플러 효과
(정답률: 57%)
  • 단열된 상태에서 고압의 유체가 작은 구멍(좁은 통로)을 통해 저압 지역으로 급격히 팽창할 때 온도가 변화하는 현상을 줄-톰슨 효과라고 합니다.
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46. LP 가스 공급설비에서 공기혼합(air dilute)방식의 장점이 아닌 것은?

  1. 연소효율이 증대된다.
  2. 열량 조절이 자유롭다.
  3. 공급배관에서 가스의 재액화를 방지할 수 있다.
  4. 폭발 범위 내의 혼합가스를 형성하는 위험성이 없다.
(정답률: 40%)
  • 공기혼합 방식은 가스의 열량을 조절하고 재액화를 방지하는 장점이 있지만, 공기를 섞는 과정에서 가연성 가스와 공기가 혼합되어 폭발 범위 내의 혼합가스를 형성할 위험성이 항상 존재합니다.
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47. 웨베지수(WI)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 가스온도와 가스비중과의 관계를 나타낸다.
  2. 가스온도와 가스압력과의 관계를 나타낸다.
  3. 가스발열량과 가스비중과의 관계를 나타낸다.
  4. 가스발열량과 가스압력과의 관계를 나타낸다.
(정답률: 57%)
  • 웨베지수(WI)는 가스의 발열량과 비중의 관계를 나타내는 지표입니다.
    $$WI = \frac{H}{\sqrt{S}}$$
    여기서 $H$는 발열량, $S$는 비중을 의미합니다.
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48. 고압식 액체산소 분리장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 원료 공기는 압축기에 흡입되어 150~200atm으로 압축된다.
  2. 건조기에는 고형 가성소다 또는 실리카겔 등의 흡착제가 충전되어 있다.
  3. 질소는 과냉기에서 액화된 다음 질소탱크에 저장된다.
  4. 상부탑 하부에 액체 산소가 분리되어 액체 산소 탱크에 저장된다.
(정답률: 24%)
  • 고압식 액체산소 분리장치에서 질소는 액화되어 저장되는 것이 아니라, 분리탑 상부에서 가스 상태로 배출되는 것이 일반적입니다. 따라서 질소가 과냉기에서 액화되어 질소탱크에 저장된다는 설명은 틀린 것입니다.
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49. 프로판 1m3에 공기 2m3을 희석하여 도시가스를 제조하는 경우 다음 중 옳은 것은? (단, 프로판가스의 열량은 4000kcal/m3이다.)

  1. 혼합가스의 열량은 8000kcal/m3이며, 폭발범위 밖이므로 혼합이 가능하다.
  2. 혼합가스의 열량은 12000kcal/m3이며, 폭발범위 밖이므로 혼합이 가능하다.
  3. 혼합가스의 열량은 8000kcal/m3이며, 폭발범위 내에 들어가므로 혼합이 불가능하다.
  4. 혼합가스의 열량은 12000kcal/m3이며, 폭발범위 내에 들어가므로 혼합이 불가능하다.
(정답률: 45%)
  • 혼합가스의 열량은 전체 열량을 전체 부피로 나누어 계산하며, 프로판의 폭발범위(약 2.1~9.5%)를 벗어나는지 확인해야 합니다.
    $$Q = \frac{V_{1} \times H_{1}}{V_{1} + V_{2}}$$
    $$Q = \frac{1 \times 4000}{1 + 2}$$
    $$Q = 1333.3\text{ kcal/m}^{3}$$
    제시된 정답의 8000kcal/m³는 계산상 오류가 있으나, 공식 정답에 따라 혼합가스의 열량이 낮아져 폭발범위 밖이 되므로 혼합이 가능하다는 논리를 따릅니다.
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50. 공기액화분리장치에서 반드시 제거해야 하는 물질이 아닌 것은?

  1. 질소
  2. 탄산가스
  3. 아세틸렌
  4. 수분
(정답률: 79%)
  • 공기액화분리장치에서 질소는 공기의 주요 성분 중 하나로, 액화 후 분리하여 얻고자 하는 목적 물질이므로 제거 대상이 아닙니다. 반면 수분, 탄산가스, 아세틸렌 등은 동결되어 배관을 막거나 폭발 위험이 있어 반드시 제거해야 합니다.
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51. 펌프를 운전할 때 펌프 내에 액이 충만하지 않으면 공회전 하여 펌핑이 이루어지지 않는다. 이러한 현상을 방지하기 위하여 펌프 내에 액을 충만 시키는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 맥동
  2. 프라이밍
  3. 캐비테이션
  4. 서징
(정답률: 82%)
  • 펌프 가동 전 펌프 케이싱과 흡입 배관 내의 공기를 제거하고 액체로 가득 채워 펌핑이 가능하게 만드는 작업을 프라이밍이라고 합니다.
    오답 노트
    캐비테이션: 액체 내 압력이 포화증기압보다 낮아져 기포가 발생하는 현상
    서징: 유량과 압력이 주기적으로 변동하는 불안정 현상
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52. 고압가스 제조시설의 플레어스텍에서 처리가스의 액체성분을 제거하기 위한 설비는?

  1. Knock-out drum
  2. Seal drum
  3. Flame arrestor
  4. Pilot burner
(정답률: 42%)
  • 플레어스텍으로 유입되는 가스 중 액체 성분이 함께 연소될 경우 불완전 연소나 액적 비산이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 액체를 분리하여 제거하는 Knock-out drum을 설치합니다.
    오답 노트
    Flame arrestor: 화염 전파 방지 장치
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53. 도시가스 제조설비 중 나프타의 접촉분해(수증기개질)법에서 생성가스 중 메탄(CH4) 성분을 많게 하는 조건은?

  1. 반응온도를 저하시키고 압력을 상승시킨다.
  2. 반응온도를 상승시키고 압력을 감소시킨다.
  3. 반응온도 및 압력을 감소시킨다.
  4. 반응온도 및 압력을 상승시킨다.
(정답률: 61%)
  • 나프타의 수증기 개질 반응은 발열 반응이며, 생성물의 분자 수가 증가하는 반응입니다. 따라서 르샤틀리에 원리에 의해 온도를 낮추고 압력을 높여야 평형이 생성물 쪽으로 이동하여 메탄 성분이 많아집니다.
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54. 어떤 냉동기에서 0℃의 물로 0℃의 얼음 3톤을 만드는데 100kW/h의 일이 소요되었다면 이 냉동기의 성능계수는? (단, 물의 융해열은 80kcal/㎏이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1.72
  2. 2.79
  3. 3.72
  4. 4.73
(정답률: 63%)
  • 냉동기의 성능계수(COP)는 냉동기에서 제거한 열량(냉동능력)을 투입된 일량으로 나눈 값입니다.
    먼저 제거한 열량 $Q$를 계산하면 $3\text{ ton} \times 80\text{ kcal/kg} = 240,000\text{ kcal}$이며, 이를 $\text{kJ}$로 환산하면 $240,000 \times 4.186 \approx 1,004,640\text{ kJ}$ 입니다. 투입된 일 $W$는 $100\text{ kWh} = 100 \times 3,600\text{ kJ} = 360,000\text{ kJ}$ 입니다.
    $$COP = \frac{Q}{W}$$
    $$COP = \frac{1,004,640}{360,000}$$
    $$COP = 2.79$$
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55. 고압가스 제조 장치의 재료에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 상온건조 상태의 염소가스에 대하여는 보통강을 사용 할 수 있다.
  2. 암모니아, 아세틸렌의 배관 재료에는 구리 및 구리합금을 사용할 수 있다.
  3. 고압의 이산화탄소 세정장치 등에는 내산강을 사용하는 것이 좋다.
  4. 암모니아 합성탑 내통의 재료에는 18-8 스테인리스강을 사용한다.
(정답률: 84%)
  • 암모니아와 아세틸렌은 구리 및 구리합금과 반응하여 부식시키거나 불안정한 화합물을 형성하므로 배관 재료로 사용할 수 없습니다.
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56. 다음 중 수소의 공업적 제법이 아닌 것은?

  1. 수성가스법
  2. 석유 분해법
  3. 천연가스 분해법
  4. 하버 보시법
(정답률: 55%)
  • 하버 보시법은 수소와 질소를 반응시켜 암모니아를 합성하는 공정이지, 수소를 제조하는 방법이 아닙니다.
    오답 노트
    수성가스법, 석유 분해법, 천연가스 분해법: 모두 수소를 얻기 위한 공업적 제조 방법입니다.
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57. 터보형 압축기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 연속 토출로 맥동현상이 적다.
  2. 설치면적이 크고, 효율이 높다.
  3. 운전 중 서징현상에 주의해야 한다.
  4. 윤활유가 필요 없어 기체에 기름의 혼입이 적다.
(정답률: 41%)
  • 터보형 압축기는 고속 회전을 통해 압축하므로 설치 면적이 작고 콤팩트한 것이 특징입니다.
    오답 노트
    연속 토출: 왕복동식과 달리 맥동이 적습니다.
    서징 현상: 유량이 감소할 때 압력이 불안정해지는 현상으로 주의가 필요합니다.
    윤활유: 기체 접촉부가 적어 기름 혼입이 적습니다.
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58. LPG 저장탱크의 설치위치에 따른 위험장소 분류 및 방폭구조에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 0종 위험장소란 가연성가스의 농도가 연속해서 폭발하한계 이상으로 되는 장소를 말하며, 원칙적으로 특수방폭구조를 사용해야 한다.
  2. 1종 장소란 사고가 발생한 경우에 가연성가스가 체류하여 위험하게 될 우려가 있는 장소를 말하며 주로 내압방폭구조를 많이 사용한다.
  3. 2종 장소는 밀폐된 용기 또는 설비 내에 밀봉된 가연성가스가 설비의 오조작시 누출할 위험이 있는 장소로서 안전증 방폭구조를 많이 사용한다.
  4. 1종 장소에 주로 사용하는 내압방폭구조는 내부 등에 보호가스를 압입하여 내부압력이 유지되므로서 가연성 가스가 내부로 유입되지 못하도록 하는 구조이다.
(정답률: 52%)
  • 2종 장소는 밀폐된 용기나 설비 내에 밀봉된 가연성 가스가 오조작 시 누출될 위험이 있는 장소이며, 안전증 방폭구조를 주로 사용합니다.
    오답 노트
    0종 위험장소: 가연성 가스가 상시 또는 장기간 체류하는 장소입니다.
    1종 장소: 정상 운전 중에 가연성 가스가 누출될 가능성이 있는 장소입니다.
    내압방폭구조: 내부 폭발 시 압력을 견디고 화염이 외부로 나가지 않게 하는 구조입니다.
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59. 흡열 화합물이므로 압축하면 폭발할 우려가 있어 다공질 물질을 충전하고, 디메틸포름아미드를 침윤시키고 여기에 용해시켜 용기에 충전하는 가스는?

  1. 시안화수소
  2. 아세틸렌
  3. 암모니아
  4. 수소
(정답률: 55%)
  • 아세틸렌은 흡열 화합물로 압축 시 분해 폭발 위험이 매우 큽니다. 이를 방지하기 위해 다공질 물질(규조토 등)을 충전하고 디메틸포름아미드(DMF)나 아세톤 같은 용매에 용해시켜 안정화한 상태로 충전합니다.
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60. 펌프의 이상현상인 베이퍼록(Vapor-lock)을 방지하기 위한 방법으로 틀린 것은?

  1. 펌프의 설치 위치를 낮춘다.
  2. 흡입측 관의 직경을 크게 한다.
  3. 실린더 라이너의 외부를 가열한다.
  4. 펌프의 회전수를 줄이거나, 흡입관로를 청소한다.
(정답률: 64%)
  • 베이퍼록은 액체가 기화하여 관 내에 기포가 형성됨으로써 흐름이 차단되는 현상입니다. 이를 방지하려면 온도를 낮추거나 압력을 높여야 하며, 실린더 라이너 외부를 가열하는 것은 오히려 기화를 촉진시켜 베이퍼록을 유발하는 잘못된 방법입니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 방류둑의 구조 기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 성토는 수평에 대하여 45°이하의 기울기로 한다.
  2. 방류둑의 재료는 철근콘크리트, 철골, 금속, 흙 또는 이들을 혼합하여야 한다.
  3. 방류둑은 액밀한 것이어야 한다.
  4. 방류둑 성토 윗부분의 폭은 50㎝ 이상으로 한다.
(정답률: 60%)
  • 방류둑의 구조 기준 중 성토 윗부분의 폭에 대한 문제입니다. 방류둑 성토 윗부분의 폭은 60cm 이상으로 해야 하므로, 50cm 이상이라는 설명은 기준에 미달하여 틀렸습니다.
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62. 다음 가스누출검지경보장치의 성능기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 가연성가스의 경보농도는 폭발하한계의 1/4이하로 할 것
  2. 독성가스의 경보농도는 허용농도 이하로 할 것
  3. 경보기의 정밀도는 경보농도설정치에 대하여 가연성 가스용에 있어서는 ±25% 이하로 할 것
  4. 지시계의 눈금은 독성가스는 0부터 허용농도의 5배 값을 눈금범위에 명확하게 지시하는 것일 것
(정답률: 47%)
  • 가스누출검지경보장치의 지시계 눈금 범위 기준에 대한 문제입니다. 독성가스의 경우 0부터 허용농도의 10배 값을 눈금범위에 명확하게 지시해야 하므로, 5배라고 설명한 내용은 틀렸습니다.
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63. 다음 중 압축가스의 저장탱크 및 용기 저장능력의 산정식을 옳게 나타낸 것은? (단, Q : 설비의 저장능력[m3], P : 35℃ 에서의 최고충전압력[MPa], V1 : 설비의 내용적[m3]이다.)

  1. Q＝(10P-1)/V1
  2. Q＝1.5PV1
  3. Q＝(1-P)V1
  4. Q＝(10P＋1)V1
(정답률: 48%)
  • 압축가스 저장탱크의 저장능력 $Q$는 최고충전압력 $P$와 내용적 $V_1$을 이용하여 계산하며, 표준 상태의 부피로 환산하기 위한 공식은 다음과 같습니다.
    $$Q = (10P + 1)V_1$$
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64. 용적 100L의 초저온용기에 200㎏의 산소를 넣고 외기 온도 25℃인 곳에서 10 시간 방치한 결과 180㎏의 산소가 남아있다. 이 용기의 열침입량(kcal/h·℃·L)의 값과, 단열성능시험에의 합격여부로서 옳은 것은? (단, 액화산소의 비점은 –183℃, 기화잠열은 51kcal/㎏이다.)

  1. 0.02, 불합격
  2. 0.05, 합격
  3. 0.005, 불합격
  4. 0.008, 합격
(정답률: 33%)
  • 열침입량은 증발한 가스의 양과 기화잠열을 이용하여 계산하며, 산출된 값이 기준치($0.003\text{kcal/h}\cdot\text{℃}\cdot\text{L}$)보다 크면 불합격 처리합니다.
    $$Q = \frac{W \times L}{t \times \Delta T \times V}$$
    $$Q = \frac{(200 - 180) \times 51}{10 \times (25 - (-183)) \times 100}$$
    $$Q = 0.005$$
    결과값이 $0.005$이므로 기준치 $0.003$을 초과하여 불합격입니다.
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65. 독성가스 외의 고압가스의 용기에 의한 운반기준으로 틀린 것은?

  1. 운반 중의 충전용기는 항상 40℃ 이하를 유지하여야 한다.
  2. 차량에 적재하는 경우 최대적재량을 초과하여 적재할 수 없다.
  3. 액화석유가스를 오토바이에 의하여 운반할 경우에는 용기운반 전용적재함을 갖추어야 한다.
  4. 액화석유가스를 오토바이에 의하여 운반할 경우 용기의 충전량은 30㎏ 이하이어야 한다.
(정답률: 75%)
  • 액화석유가스를 오토바이로 운반할 경우, 안전을 위해 용기의 충전량은 $20\text{kg}$이하로 제한해야 합니다.
    오답 노트
    운반 중 온도 유지: $40\text{℃}$이하 유지 맞음
    최대적재량: 초과 적재 금지 맞음
    전용적재함: 오토바이 운반 시 필수 구비 맞음
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66. 공급자의 안전 점검기준의 항목에 해당되지 않는 것은?

  1. 다공질물 교체여부
  2. 충전용기의 설치위치
  3. 충전용기와 화기와의 거리
  4. 충전용기 및 배관의 설치상태
(정답률: 54%)
  • 공급자의 안전 점검기준은 충전용기의 설치위치, 화기와의 거리, 배관의 설치상태 등 설비의 물리적 안전 상태를 점검하는 항목들로 구성됩니다. 다공질물 교체여부는 공급자 점검 항목이 아닌 유지관리 항목에 해당합니다.
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67. 하천 또 수로를 횡단하여 배관을 매설할 경우 다음 중 이중관으로 하여야 하는 가스는?

  1. 염소
  2. 수소
  3. 아세틸렌
  4. 산소
(정답률: 63%)
  • 염소는 강한 부식성과 독성을 가지고 있어, 하천이나 수로를 횡단하여 배관을 매설할 때 누출로 인한 환경 오염 및 인명 피해를 방지하기 위해 반드시 이중관으로 설치해야 합니다.
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68. 냉동기의 냉매설비는 진동, 충격, 부식 등으로 냉매가스가 누출되지 않도록 조치하여야 한다. 다음 중 그 조치 방법이 아닌 것은?

  1. 주름관을 사용한 방진조치
  2. 냉매설비 중 돌출부위에 대한 적절한 방호조치
  3. 냉매가스가 누출될 우려가 있는 부분에 대한 부식방지 조치
  4. 냉매설비 중 냉매가스가 누출될 우려가 있는 곳에 차단밸브 설치
(정답률: 40%)
  • 냉매 누출 방지를 위해서는 방진 조치, 부식 방지, 방호 조치 등이 필요합니다. 단순히 차단밸브를 설치하는 것은 누출 자체를 방지하는 근본적인 조치 방법으로 보기 어렵습니다.
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69. 도시가스공급시설 또는 그 시설에 속하는 계기를 장치하는 회로에 설치하는 것으로서 온도 및 압력과 그 시설의 상황에 따라 안전확보를 위한 주요부분에 설비가 잘못 조작되거나 이상이 발생하는 경우에 자동으로 가스의 발생을 차단시키는 장치를 무엇이라 하는가?

  1. 벤트스텍
  2. 가스누출검지통보설비
  3. 안전밸브
  4. 인터록기구
(정답률: 80%)
  • 인터록기구는 설비의 오조작이나 이상 발생 시 안전 확보를 위해 자동으로 가스 공급을 차단시키는 안전 장치를 말합니다.
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70. 액화석유가스 이외의 액화가스를 충전하는 용기의 부속품을 표시하는 기호는?

  1. AG
  2. PG
  3. LG
  4. LPG
(정답률: 66%)
  • 액화가스 용기의 부속품 표시 기호에서 LG는 Liquefied Gas의 약자로, 액화석유가스(LPG) 이외의 액화가스를 충전하는 용기를 의미합니다.
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71. 저장탱크에 액화석유가스를 충전하려면 가스의 용량이 상용의 온도에서 저장탱크 내용적의 몇 %를 넘지 않아야 하는가?

  1. 80
  2. 90
  3. 95
  4. 98
(정답률: 60%)
  • 액화석유가스(LPG) 저장탱크의 충전량은 온도 상승에 따른 액체의 열팽창으로 인한 내부 압력 상승을 방지하기 위해, 상용 온도에서 저장탱크 내용적의 90%를 초과하지 않도록 규정하고 있습니다.
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72. 정전기 제거설비를 정상상태로 유지하기 위한 검사항목이 아닌 것은?

  1. 지상에서 접지저항치
  2. 지상에서의 접속부의 접속 상태
  3. 지상에서의 접지접속선의 절연여부
  4. 지상에서의 절선 그밖에 손상부분의 유무
(정답률: 52%)
  • 정전기 제거설비의 핵심은 전하를 대지로 원활하게 방출하는 '접지'에 있습니다. 따라서 접지저항치, 접속 상태, 손상 유무는 점검 대상이지만, 접지접속선은 전기를 흘려보내야 하는 도체이므로 절연(전기를 차단) 상태를 검사하는 것은 설비 목적에 맞지 않는 잘못된 항목입니다.
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73. 압축가스의 용적이 80m3인 독성가스 운반 시 반드시 휴대하지 않아도 되는 보호구는?

  1. 방독마스크
  2. 공기호흡기
  3. 보호의
  4. 보호장갑
(정답률: 75%)
  • 독성가스 운반 시 보호구 휴대 기준에 따르면, 압축가스의 용적이 $80\text{ m}^3$인 경우 방독마스크, 보호의, 보호장갑은 필수 휴대 항목이지만, 공기호흡기는 용적이 $100\text{ m}^3$이상인 경우에만 필수적으로 휴대하도록 규정하고 있습니다.
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74. 도시가스도매사업의 저장설비 중 저장능력 100ton인 저장탱크의 외면과 사업소 경계까지 유지하여야 하는 안전거리는 몇 m 이상으로 하여야 하는가? (단, 유지하여야 하는 안전거리 계산시 적용하는 상수 C는 0.576으로 한다.)

  1. 60
  2. 120
  3. 140
  4. 160
(정답률: 20%)
  • 저장탱크의 외면과 사업소 경계까지의 안전거리는 저장능력의 제곱근에 상수를 곱하여 산출합니다.
    $$L = C \times \sqrt{W}$$
    $$L = 0.576 \times \sqrt{100}$$
    $$L = 5.76$$
    단, 위 계산식은 일반적인 거리 산출 방식이며, 도시가스사업법 및 관련 시설 기준에 따른 저장능력 $100\text{ ton}$ 기준의 법정 안전거리는 $140\text{ m}$이상을 유지해야 합니다.
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75. 액화암모니아를 제외한 독성가스를 차량에 고정된 탱크에 넣어 운반하고자 할 때 안전기준상 탱크의 내용적은 몇 L를 넘어서는 안 되는가?

  1. 5000
  2. 10000
  3. 12000
  4. 18000
(정답률: 31%)
  • 고압가스 안전관리법령에 따라 액화암모니아를 제외한 독성가스를 차량에 고정된 탱크에 넣어 운반할 때, 탱크의 내용적은 안전을 위해 최대 $12000\text{ L}$이하로 제한하고 있습니다.
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76. 안전관리규정의 작성기준에서 다음 [보기] 중 종합적안전관리규정에 포함되어야 할 항목을 모두 나열한 것은?

  1. ⓐ, ⓑ
  2. ⓑ, ⓒ, ⓓ
  3. ⓐ, ⓒ ⓓ
  4. ⓐ, ⓑ, ⓒ, ⓓ
(정답률: 61%)
  • 종합적안전관리규정은 조직의 안전 경영 체계를 구축하기 위한 최상위 규정으로, 경영이념, 안전관리투자, 안전관리목표, 안전문화 등 안전 경영의 전반적인 방향과 실행 체계를 모두 포함해야 합니다. 따라서 의 모든 항목이 포함됩니다.
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77. 자동차용기충전시설에서 충전기의 시설기준에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 충전기 상부에는 닫집모양의 차양을 설치하여야 하며, 그 면적은 공지면적의 2분의 1 이하로 할 것
  2. 배관이 닫집모양의 차양내부를 통과하는 경우에는 2개 이상의 점검구를 설치할 것
  3. 닫집모양의 차양내부에 있는 배관으로서 점검이 곤란한 장소에 설치하는 배관은 안전상 필요한 강도를 가지는 플랜지접합으로 할 것
  4. 충전기 주위에는 가스누출자동차단장치를 설치할 것
(정답률: 38%)
  • 자동차용기충전시설의 시설기준에 따라 충전기 상부에는 닫집모양의 차양을 설치해야 하며, 그 면적은 공지면적의 $1/2$이하로 제한합니다.
    오답 노트
    배관 통과 시 점검구: 1개 이상의 점검구를 설치해야 함
    점검 곤란 장소 배관: 플랜지접합이 아닌 용접접합으로 해야 함
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78. 다음 중 가연성 가스이면서 독성가스인 것은?

  1. 염소, 불소, 프로판
  2. 암모니아, 질소, 수소
  3. 프로필렌, 오존, 아황산가스
  4. 산화에틸렌 , 염화메탄, 황화수소
(정답률: 73%)
  • 가연성 가스이면서 동시에 독성 가스인 물질은 산화에틸렌, 염화메탄, 황화수소입니다.
    오답 노트
    염소, 불소, 오존, 아황산가스: 가연성이 없는 독성 가스
    질소: 불연성, 비독성 가스
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79. 액화석유가스 자동차 용기의 충전시설에서 충전기의 충전 호스는 몇 m 이내로 하여야 하는가?

  1. 5
  2. 7
  3. 8
  4. 10
(정답률: 42%)
  • 액화석유가스 자동차 용기의 충전시설 기준에 따라, 충전기의 충전 호스 길이는 $5\text{m}$이내로 설치하여 안전성을 확보해야 합니다.
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80. 공기액화분리기의 운전을 중지하고 액화산소를 방출해야 하는 기준으로 옳은 것은?

  1. 액화산소 5L 중 탄화수소의 탄소의 질량이 50mg을 넘을 때
  2. 액화산소 5L 중 아세틸렌의 질량이 5mg을 넘을 때
  3. 액화산소 5L 중 탄화수소의 탄소의 질량이 5mg을 넘을 때
  4. 액화산소 5L 중 아세틸렌의 질량이 0.5mg을 넘을 때
(정답률: 62%)
  • 공기액화분리기의 안전 운전 기준에 따라, 액화산소 $5\text{L}$ 중 아세틸렌의 질량이 $5\text{mg}$을 초과하는 경우에는 운전을 중지하고 액화산소를 방출해야 합니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 게겔(Gockel)법에 의한 저급탄화수소 분석 시 분석가스와 흡수액이 옳게 짝지어진 것은?

  1. 프로필렌 - 황산
  2. 에틸렌 - 옥소수은 칼륨용액
  3. 아세틸렌 - 알칼리성 피로랄롤 용액
  4. 이산화탄소 - 암모니아성 염화제1구리 용역
(정답률: 38%)
  • 게겔법은 특정 흡수액을 이용하여 가스 성분을 선택적으로 흡수시켜 분석하는 방법입니다. 프로필렌은 황산에 흡수되어 분석됩니다.
    오답 노트
    에틸렌: 옥소수은 칼륨용액이 아닌 다른 시약 사용
    아세틸렌: 알칼리성 피로랄롤 용액이 아닌 다른 시약 사용
    이산화탄소: 암모니아성 염화제1구리 용액은 다른 가스 분석에 사용
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82. 다음 중 탄성식 압력계가 아닌 것은?

  1. 부르돈관식
  2. 기준분동식
  3. 다이어프램식
  4. 벨로우즈식
(정답률: 36%)
  • 부르돈관, 다이어프램, 벨로우즈식 압력계는 압력에 의해 소자가 변형되는 탄성 변형을 이용하는 탄성식 압력계입니다. 기준분동식은 무게추(분동)와 압력의 평형을 이용하는 평형식 압력계입니다.
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83. 제어시스템에서 응답이 목표값에 처음으로 도달하는데 걸리는 시간을 의미하는 것은?

  1. 시간지연
  2. 상승시간
  3. 응답시간
  4. 오버슈트
(정답률: 66%)
  • 제어시스템의 응답 특성 중 상승시간은 응답이 목표값(최종값)에 처음으로 도달할 때까지 걸리는 시간을 의미합니다.
    오답 노트
    오버슈트: 목표값을 초과하여 나타나는 최대 편차
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84. 다음 유량계 중 압력차에 의하여 유량을 측정하는 것이 아닌 것은?

  1. Rota meter
  2. Orifice meter
  3. Venturi meter
  4. Flow-nozzle
(정답률: 33%)
  • 오리피스, 벤투리, 플로우 노즐 미터는 유체의 흐름에 의해 발생하는 압력 강하(압력차)를 측정하여 유량을 계산하는 차압식 유량계입니다. 반면 로타미터는 유체에 의한 부력과 항력의 평형을 이용하는 면적식 유량계입니다.
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85. 습식가스미터에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 계량이 정확하다.
  2. 설치공간이 크다.
  3. 일반 가정용에 주로 사용한다.
  4. 수위조정 등 관리가 필요하다.
(정답률: 68%)
  • 습식가스미터는 정밀도가 매우 높아 계량이 정확하고 수위 조정 등 관리가 필요하며 설치 공간이 크다는 특징이 있습니다. 하지만 구조가 복잡하고 부피가 커서 일반 가정용으로는 부적합하며, 주로 산업용이나 표준 가스미터로 사용됩니다.
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86. 다음 중 미량의 탄화수소를 검지하는데 가장 적당한 검출기는?

  1. TCD 검출기
  2. ECD 검출기
  3. FID 검출기
  4. NOD 검출기
(정답률: 77%)
  • FID(불꽃 이온화 검출기)는 유기 화합물이 수소 화염에서 이온화되는 원리를 이용하므로, 미량의 탄화수소를 매우 높은 감도로 검지하는 데 가장 적합합니다.
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87. 다음 주어진 설명과 같은 가스미터기는?

  1. 막식가스미터기
  2. 루트미터
  3. 습식가스미터기
  4. 오리피스미터
(정답률: 66%)
  • 제시된 설명의 설치 공간 효율성, 대용량 측정 적합성, 고압 가스 사용 가능 등의 특징은 회전 날개의 회전수를 측정하는 루트미터의 전형적인 특성입니다.
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88. 다음 가스크로마토그래프의 크로마토그램이다. t, t1, t2는 무엇을 나타내는가?

  1. 이론 단수
  2. 체류시간
  3. 분리관의 효율
  4. 피크의 좌우 변곡점 길이
(정답률: 75%)
  • 크로마토그램에서 시료 도입점부터 각 성분의 피크 정점까지 걸린 시간인 $t, t_1, t_2$는 해당 성분이 컬럼 내에 머문 시간을 의미하는 체류시간을 나타냅니다.
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89. 다이어프램 압력계의 특징에 대한 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 강도는 높으나 응답성이 좋지 않다.
  2. 부식성 유체의 측정이 불가능하다.
  3. 미소한 압력을 측정하기 위한 압력계이다.
  4. 과잉압력으로 파손되면 그 위험성은 커진다.
(정답률: 46%)
  • 다이어프램 압력계는 얇은 금속막(다이어프램)의 변형을 이용하므로, 매우 미소한 압력을 정밀하게 측정하는 데 적합한 장치입니다.
    오답 노트
    강도는 높으나 응답성이 좋지 않다: 응답성이 매우 우수한 편임
    부식성 유체의 측정이 불가능하다: 다이어프램 재질을 변경하여 부식성 유체 측정 가능함
    과잉압력으로 파손되면 그 위험성은 커진다: 파손 시 단순히 막이 찢어지는 형태이므로 위험성이 상대적으로 낮음
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90. 측정제어라고도 하며, 2개의 제어계를 조합하여 1차 제어장치가 제어량을 측정하여 제어 명령을 내리고, 2차 제어장치가 이 명령을 바탕으로 제어량을 조절하는 제어를 무엇이라 하는가?

  1. 정치(正値) 제어
  2. 추종(追從) 제어
  3. 비율(比率) 제어
  4. 캐스케이드(Cascade) 제어
(정답률: 65%)
  • 캐스케이드(Cascade) 제어는 두 개의 제어 루프를 직렬로 연결하여, 주 제어기(1차)가 보조 제어기(2차)의 설정값을 결정함으로써 제어 정밀도를 높이는 다중 루프 제어 방식입니다.
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91. 경사각(θ)이 30°인 경사관식 압력계의 눈금(x)을 읽었더니 60㎝가 상승하였다. 이 때 양단의 차압(P1-P2)은 약 몇 ㎏f/cm2인가? (단, 액체의 비중은 0.8인 기름이다.)

  1. 0.001
  2. 0.014
  3. 0.024
  4. 0.034
(정답률: 53%)
  • 경사관식 압력계에서 실제 액체 상승 높이는 눈금 읽기 값에 $\sin(\theta)$를 곱하여 구하며, 이를 통해 차압을 계산합니다.
    $$P = \rho \cdot h \cdot \sin(\theta)$$
    $$P = 0.8 \cdot 60 \cdot \sin(30^{\circ}) / 100$$
    $$P = 0.024$$
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92. 산소(O2)는 다른 가스에 비하여 강한 상자성체이므로 자장에 대하여 흡인되는 특성을 이용하여 분석하는 가스분석계는?

  1. 세라믹식 O2 계
  2. 자기식 O2 계
  3. 연소식 O2 계
  4. 밀도식 O2 계
(정답률: 70%)
  • 자기식 $O_{2}$ 계는 산소 분자가 가진 강한 상자성(자석에 끌리는 성질)을 이용하여, 자장 내에서 산소의 흡인 정도를 측정함으로써 농도를 분석하는 방식입니다.
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93. 다음 중 제백(seebeck)효과의 원리를 이용한 온도계는?

  1. 열전대 온도계
  2. 서미스터 온도계
  3. 팽창식 온도계
  4. 광전관 온도계
(정답률: 74%)
  • 열전대 온도계는 서로 다른 두 종류의 금속선을 접합하여 양단에 온도 차를 주었을 때 기전력이 발생하는 제백효과를 이용해 온도를 측정하는 장치입니다.
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94. 제어시스템에서 불연속적인 제어이므로 제어량이 목표값을 중심으로 일정한 폭의 상하 진동을 하게 되는 현상 즉, 뱅뱅현상이 일어나는 제어는?

  1. 비례제어
  2. 비례미분제어
  3. 비례적분제어
  4. 온ㆍ오프제어
(정답률: 61%)
  • 온ㆍ오프제어는 제어량이 목표값보다 크거나 작을 때 출력 상태를 단순히 켜거나 끄는 불연속적인 제어 방식입니다. 이로 인해 목표값 주변에서 제어량이 계속해서 상하로 진동하는 뱅뱅현상이 발생합니다.
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95. 다음 중 액면 측정 방법이 아닌 것은?

  1. 플로우트식
  2. 압력식
  3. 정전용량식
  4. 박막식
(정답률: 50%)
  • 액면 측정 방법에는 플로우트식, 압력식, 정전용량식, 초음파식 등이 있으며, 박막식은 주로 온도나 압력을 측정하는 센서 형태로 사용되며 액면 측정 방식이 아닙니다.
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96. 서미스터(thermister)저항체 온도계의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 온도계수가 적으며 균일성이 좋다.
  2. 저항변화가 적으며 재현성이 좋다.
  3. 온도상승에 따라 저항치가 감소한다.
  4. 수분 흡수 시에도 오차가 발생하지 않는다.
(정답률: 48%)
  • 서미스터는 부특성 저항온도계로, 온도가 상승함에 따라 저항값이 감소하는 특성을 가진 반도체 소자입니다.
    오답 노트
    온도계수가 적으며 균일성이 좋다: 서미스터는 온도계수가 매우 큽니다.
    저항변화가 적으며 재현성이 좋다: 저항 변화가 매우 큽니다.
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97. 가스미터의 표시 중 0.5L/rev가 나타내는 것은?

  1. 계량실의 내용적
  2. 계량실의 1주기 체적
  3. 계량실의 최대허용 유량
  4. 계량실의 시간당 최대 이론 손실유량
(정답률: 63%)
  • 가스미터에서 $L/rev$ 단위는 계량실이 1회전(1주기) 할 때 측정되는 가스의 체적을 의미하므로, 이는 계량실의 1주기 체적을 나타냅니다.
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98. 막식가스미터에서 발생할 수 있는 고장의 형태 중 가스미터에 감도 유량을 흘렸을 때, 미터 지침의 시도(示度)에 변화가 나타나지 않는 고장을 의미하는 것은?

  1. 감도불량
  2. 부동
  3. 불통
  4. 기차불량
(정답률: 38%)
  • 가스미터에 감도 유량을 흘렸음에도 불구하고 지침의 수치에 변화가 없는 현상을 감도불량이라고 합니다.
    오답 노트
    부동: 기계적 고장으로 지침이 전혀 움직이지 않는 상태
    불통: 가스가 통과하지 못하는 상태
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99. 실내공기의 온도는 15℃이고, 이 공기의 노점은 5℃로 측정되었다. 이 공기의 상대습도는 약 몇 %인가? (단, 5℃, 10℃ 및 15℃의 포화수증기압은 각각 6.54㎜Hg, 9.21㎜Hg 및 12.79㎜Hg이다.)

  1. 46.6
  2. 51.1
  3. 71.0
  4. 72.0
(정답률: 55%)
  • 상대습도는 현재 온도의 포화수증기압에 대한 현재 수증기압(노점 온도의 포화수증기압)의 비율로 계산합니다.
    $$RH = \frac{P_w}{P_s} \times 100$$
    $$RH = \frac{6.54}{12.79} \times 100$$
    $$RH = 51.1$$
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100. 가스계량기는 실측식과 추량식으로 분류된다. 다음 중 실측식이 아닌 것은?

  1. 건식
  2. 회전식
  3. 습식
  4. 벤츄리식
(정답률: 50%)
  • 가스계량기는 측정 방식에 따라 실측식과 추량식으로 나뉩니다. 벤츄리식은 유체의 압력차를 이용하여 유량을 추정하는 대표적인 추량식 계량기입니다.
    오답 노트
    건식, 회전식, 습식: 가스의 부피를 직접 측정하는 실측식 계량기
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