가스기사 필기 기출문제복원 (2010-03-07)

가스기사
(2010-03-07 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 550K인 공기가 15m/s의 속도로 매끈한 평판 위를 흐르고 있다. 평판 선단으로부터의 거리가 몇 m인 지점에서 층류에서 난류로의 천이가 일어나는가? (단, 천이레이놀즈 수는 5×105이고 동정성계수는 4.2×10-5m2/s이다.

  1. 0.7
  2. 1.4
  3. 2.1
  4. 2.8
(정답률: 64%)
  • 레이놀즈 수 공식을 이용하여 층류에서 난류로 변하는 천이 지점의 거리 $L$을 구할 수 있습니다.
    $$Re = \frac{v \times L}{\nu}$$
    $$5 \times 10^{5} = \frac{15 \times L}{4.2 \times 10^{-5}}$$
    $$L = 1.4 \text{ m}$$
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2. 피토관에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 피토관의 입구에는 동압과 정압의 합인 정체압이 작용한다.
  2. 측정원리는 베르누이 정리이다.
  3. 측정된 유속은 정체압과 정압 차이의 제곱근에 비례한다.
  4. 동압과 정압의 차를 측정한다.
(정답률: 64%)
  • 피토관은 베르누이 정리를 이용하여 유체의 속도를 측정하는 장치로, 정체압(전압)과 정압의 차이인 동압을 측정하여 유속을 계산합니다.
    오답 노트
    동압과 정압의 차를 측정한다: 피토관은 정체압과 정압의 차이를 측정하여 동압을 구하는 것이며, 동압과 정압의 차를 측정한다는 설명은 물리적으로 틀린 표현입니다.
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3. 절대압력이 대기압력보다 높은 경우 계기압력과 절대압력과의 관계식으로 옳은 것은?

  1. 절대압력＝대기압력＋계기압력
  2. 절대압력＝대기압력 - 계기압력
  3. 절대압력＝표준대기압력＋계기압력
  4. 절대압력＝표준대기압력 - 계기압력
(정답률: 73%)
  • 절대압력은 대기압을 기준으로 측정하는 계기압력에 실제 대기압력을 더한 값으로 정의됩니다.
    $$P_{abs} = P_{atm} + P_{gauge}$$
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4. 유체의 점도(동정도)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 기체의 점도는 온도가 증가하면 일반적으로 상승한다.
  2. 동점도(kinematic viscosity)는 절대점도와 밀도의 비이다.
  3. 점도의 차원은 ML-1T-1이다.
  4. 고압에서 기체의 점도는 무시할 수 있다.
(정답률: 59%)
  • 기체의 점도는 분자 간의 충돌 횟수에 비례하므로 온도가 상승하면 점도가 증가하며, 고압에서도 기체의 점도는 무시할 수 없는 중요한 물리적 특성입니다.
    오답 노트
    동점도(kinematic viscosity)는 절대점도와 밀도의 비이다: 옳은 설명입니다.
    점도의 차원은 $ML^{-1}T^{-1}$이다: 옳은 설명입니다.
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5. 펌프에서의 공동현상(Cavitation)에 관한 다음 설명 중 옳은 것을 모두 고르면?

  1. ⓐ
  2. ⓑ
  3. ⓐ, ⓒ
  4. ⓐ, ⓑ
(정답률: 59%)
  • 공동현상은 유체 내 국소 압력이 포화증기압보다 낮아질 때 기포가 발생하는 현상입니다. 펌프의 설치 위치를 낮추어 흡입양정을 작게 하면 압력 강하를 줄일 수 있어 방지에 효과적입니다.
    오답 노트
    액체의 온도가 낮을수록: 온도가 높을수록 증기압이 상승하여 공동현상이 더 잘 일어납니다.
    포화증기압 이상일 때: 국소 압력이 포화증기압보다 낮을 때 발생합니다.
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6. 단면적이 변하는 관로를 비압축성 유체가 흐르고 있다. 지름이 15㎝인 단면에서의 평균속도 4m/s이면 지름이 20㎝인 단면에서의 평균속도는 몇 m/s인가?

  1. 1.05
  2. 1.25
  3. 2.05
  4. 2.25
(정답률: 59%)
  • 비압축성 유체의 연속 방정식에 따라 관로의 단면적과 평균 속도의 곱(유량)은 일정합니다.
    $$Q = A_{1}V_{1} = A_{2}V_{2}$$
    $$V_{2} = \frac{\pi \times 7.5^{2} \times 4}{\pi \times 10^{2}}$$
    $$V_{2} = 2.25$$
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7. 100kPa, 25℃에 있는 어떤 기체를 등엔트로피 과정으로 135kPa까지 압축하였다. 압축 후의 온도는 약 몇 ℃인가? (단, 이 기체의 정압비열 Cp는 1.213kJ/㎏·K이고 정적 비열 Cy는 0.821kJ/㎏·K이다.)

  1. 45.5
  2. 55.5
  3. 65.5
  4. 75.5
(정답률: 65%)
  • 먼저 비열비를 구한 후, 등엔트로피 과정의 온도-압력 관계식을 사용하여 압축 후의 온도를 계산합니다.
    $$k = \frac{C_p}{C_v}$$
    $$k = \frac{1.213}{0.821} = 1.477$$
    $$T_2 = T_1 \times (\frac{P_2}{P_1})^{\frac{k-1}{k}}$$
    $$T_2 = 298 \times (\frac{135}{100})^{\frac{1.477-1}{1.477}} = 328.33\text{ K}$$
    $$T = 328.33 - 273 = 55.33\text{ ℃}$$
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8. 다음 중 체적탄성 계수에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, k는 비열비이고 P는 압력이다.)

  1. 유체의 압축성에 반비례 한다.
  2. 압력과 동일한 차원을 갖는다.
  3. 압력과 점성에 무관하다.
  4. 가역단열변화에서는 체적탄성계수 K＝kP의 관계가 있다.
(정답률: 71%)
  • 체적탄성계수는 유체의 압축성에 반비례하며 압력과 동일한 차원을 가집니다. 특히 체적탄성계수는 압력의 변화량과 체적의 변화량의 비율로 정의되므로 압력과 밀접한 관계가 있습니다. 따라서 압력과 점성에 무관하다는 설명은 틀린 것입니다.
    오답 노트
    가역단열변화: $K = kP$ 관계가 성립함
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9. 동력의 단위는 ST 단위계로 [W]이다. 이것을 차원식으로 옳게 나타낸 것은? (단, M은 질량, L은 길이, T는 시간의 차원을 나타낸다.)

  1. [ML3T-3]
  2. [MLT-3]
  3. [ML2T-3]
  4. [MLT-2]
(정답률: 60%)
  • 동력(W)은 단위 시간당 수행한 일의 양으로, 힘과 거리의 곱을 시간으로 나눈 값입니다.
    $$W = \frac{F \times s}{t}$$
    $$W = \frac{(M \times L \times T^{-2}) \times L}{T}$$
    $$W = M L^{2} T^{-3}$$
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10. 가로와 세로의 길이가 모두 80㎝인 정사각형을 밑면으로 하고 높이가 120㎝인 수직 직육면체의 개방된 저장탱크에 물을 가득 채웠다면 한 측면에 미치는 유체의 힘은 몇 ㎏f인가?

  1. 451
  2. 576
  3. 616
  4. 708
(정답률: 44%)
  • 수직 벽면에 작용하는 전체 힘은 평균 압력에 벽면의 면적을 곱하여 계산합니다.
    $$F = P_{avg} \times A = (\rho g \frac{h}{2}) \times (w \times h)$$
    $$F = 1 \times \frac{1.2}{2} \times (0.8 \times 1.2) \times 1000$$
    $$F = 576 \text{ kgf}$$
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11. 다음과 같은 베르누이 방정식이 적용되는 조건을 모두 나열한 것은?

  1. ⓐ, ⓑ, ⓓ
  2. ⓑ, ⓓ
  3. ⓐ, ⓒ
  4. ⓑ, ⓒ, ⓓ
(정답률: 75%)
  • 베르누이 방정식 $\frac{P}{r} + \frac{V^{2}}{2g} + Z = \text{일정}$이 성립하기 위해서는 유체가 정상상태로 흐르고, 점성이 없는 이상유체여야 하며, 동일한 유선상에서 움직여야 합니다.
    오답 노트
    압축성유체의 흐름: 베르누이 방정식은 기본적으로 비압축성 유체를 가정합니다.
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12. 냇물을 건널 때 안전을 위하여 일반적으로 물의 폭이 넓은 곳으로 건너간다. 그 이유는 폭이 넓은 곳에서는 유속이 느리기 때문이다. 이는 다음 중 어느 원리와 가장 관계가 깊은가?

  1. 연속방정식
  2. 운동량방정식
  3. 베르누이의 방정식
  4. 오일러의 운동방정식
(정답률: 72%)
  • 유체의 흐름에서 단면적 $A$와 유속 $v$의 곱이 일정하다는 원리로, 폭이 넓어지면(단면적 증가) 유속이 느려지는 현상은 연속방정식의 핵심 원리입니다.
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13. 그림과 같이 비중량이 γ1, γ2, γ3인 세 가지의 유체로 채워진 마노미터에서 A위치와 B위치의 압력차이(PB-PA)는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. -aγ1-bγ2＋cγ3
  2. -aγ1＋bγ2-cγ3
  3. aγ1-bγ2-cγ3
  4. aγ1-bγ2＋cγ3
(정답률: 66%)
  • 마노미터의 압력 평형 원리를 이용하여 A지점에서 B지점까지의 압력 변화를 추적합니다.
    A에서 B로 이동하며 높이가 낮아지면 압력을 더하고, 높아지면 뺍니다. $\text{P}_B - \text{P}_A = -a\gamma_1 + b\gamma_2 - c\gamma_3$이미지 의 높이 변화와 유체 비중량을 적용한 결과입니다.
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14. 2차원 직각좌표계 (×,y) 상에서×방향의 속도를 u, y방향의 속도를 v라고 한다. 어떤 이상유체의 2차원 정상유동에서 v＝-Ay일 때 다음 중 ×방향의 속도 u가 될 수 있는 것은? (단, A는 상수이고 A＞0이다.)

  1. A×
  2. -A×
  3. Ay
  4. -2A×
(정답률: 63%)
  • 이상유체의 2차원 정상유동에서는 연속 방정식 $\frac{\partial u}{\partial x} + \frac{\partial v}{\partial y} = 0$이 성립해야 합니다.
    주어진 조건 $v = -Ay$를 $y$에 대해 편미분하면 $\frac{\partial v}{\partial y} = -A$가 됩니다.
    따라서 $\frac{\partial u}{\partial x} - A = 0$이 되어야 하므로, $\frac{\partial u}{\partial x} = A$를 만족하는 $u = Ax$가 정답입니다.
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15. 안지름 5㎝인 관 내를 흐르는 유동의 임계 레이놀드수가 2000이면 임계 유속은 몇 ㎝/s인가? (단, 유체의 동점성계수는 0.0131cm2/s이다.)

  1. 5.24
  2. 8.93
  3. 9.92
  4. 10.08
(정답률: 60%)
  • 레이놀즈수 공식을 이용하여 유체의 흐름 상태가 층류에서 난류로 변하는 임계 유속을 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $$Re = \frac{v \times D}{\nu}$$
    ② [숫자 대입] $$2000 = \frac{v \times 5}{0.0131}$$
    ③ [최종 결과] $$v = 5.24$$
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16. 다음 중 1atm과 가장 거리가 먼 값은?

  1. 1.013bar
  2. 1.37psi
  3. 10.332mH2O
  4. 760㎜Hg
(정답률: 72%)
  • 표준 대기압 $1\text{atm}$의 다양한 단위 환산 값을 비교하여 가장 거리가 먼 것을 찾는 문제입니다.
    정답인 $1.37\text{psi}$는 잘못된 값이며, 실제 $1\text{atm}$은 약 $14.7\text{psi}$입니다.
    오답 노트
    1.013bar: $1\text{atm} \approx 1.01325\text{bar}$로 적절함
    10.332mH$_{2}$O: $1\text{atm} \approx 10.332\text{mH}_{2}\text{O}$로 적절함
    760㎜Hg: $1\text{atm} = 760\text{mmHg}$로 정확함
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17. 그림과 같은 덕트에서의 유동이 아음속 유동일 때 속도 및 압력의 관계를 옳게 표시한 것은?

  1. 속도감소, 압력감소
  2. 속도증가, 압력증가
  3. 속도증가, 압력감소
  4. 속도감소, 압력증가
(정답률: 66%)
  • 제시된 이미지 처럼 덕트의 단면적이 넓어지는 확산관에서 아음속 유동일 경우, 연속 방정식에 의해 속도는 감소하고 베르누이 정리에 의해 압력은 증가합니다.
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18. 강관 속을 물이 흐를 때 내부의 어느 한 지점에서의 전단력이 2N 이고, 그 지점의 면적이 250cm2라고 하면 이 지점의 전단응력은 몇 ㎏/m·s2인가?

  1. 0.4
  2. 0.8
  3. 40
  4. 80
(정답률: 51%)
  • 전단응력은 단위 면적당 작용하는 전단력으로 정의하며, 주어진 힘과 면적을 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\tau = \frac{F}{A}$$
    ② [숫자 대입] $$\tau = \frac{2}{250 \times 10^{-4}}$$
    ③ [최종 결과] $$\tau = 80$$
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19. 기계효율은 ηm, 수력효율을 ηh, 체적효율을 ηv라 할 때 펌프의 총효율은?

  1. (ηm×ηh)/ηv
  2. (ηm×ηv)/ηh
  3. ηm×ηh×ηv
  4. (ηv×ηh)/ηm
(정답률: 79%)
  • 펌프의 총효율은 기계적 손실, 수력학적 손실, 체적 손실을 모두 고려한 값으로, 각 효율의 곱으로 나타냅니다.
    따라서 총효율은 $\eta_m \times \eta_h \times \eta_v$가 됩니다.
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20. 관 내의 압축성 유체의 경우 단면적 A와 마하수 M, 속도 V 사이에 다음과 같은 관계가 성립한다고 한다. 마하수가 2일 때 속도를 2% 감소시키기 위해서는 단면적을 몇 % 변화시켜야 하는가?

  1. 6% 증가
  2. 6% 감소
  3. 4% 증가
  4. 4% 감소
(정답률: 69%)
  • 제시된 압축성 유체의 단면적-속도 관계식 $\frac{dA}{A} = (M^2 - 1) \
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2과목: 연소공학

21. 연료를 완전연소시키기 위한 조건이 아닌 것은?

  1. 연료와 공기의 혼합 촉진
  2. 연료에 충분한 공기를 공급
  3. 노내 온도를 낮게 유지
  4. 연료나 공기온도를 높게 유지
(정답률: 76%)
  • 연료의 완전연소를 위해서는 충분한 산소 공급, 원활한 혼합, 그리고 반응 속도를 높이기 위한 고온 상태가 필수적입니다.
    오답 노트
    노내 온도를 낮게 유지: 온도가 낮으면 반응 속도가 떨어져 불완전 연소가 발생하므로 틀린 조건입니다.
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22. 연료 1㎏에 대한 이론산소량(Nm3/㎏)를 구하는 식은?

  1. 2.67C＋7.6H-(O/8-S)
  2. 8.89C＋26.67(H-O/8)＋3.33S
  3. 11.49C＋34.5(H-O/8)＋4.3S
  4. 1.87C＋5.6(H-O/8)＋0.7S
(정답률: 64%)
  • 연료 1kg당 이론 산소량($O_0$)을 구하는 표준 연소 계산식을 묻는 문제입니다. 탄소(C), 수소(H), 황(S)의 연소 반응식에 따른 산소 소모량을 합산한 공식은 $1.87C + 5.6(H - O/8) + 0.7S$ 입니다.
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23. 125℃, 10atm에서 압축계수(Z)가 0.96일 때 NH3(g) 35㎏의 부피는 약 몇 Nm3인가? (단, N의 원자량 14, H의 원자량은 1이다.)

  1. 2.81
  2. 4.28
  3. 6.45
  4. 8.54
(정답률: 57%)
  • 실제 기체의 상태 방정식 $PV = ZnRT$를 이용하여 부피를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$V = \frac{Z \cdot m \cdot R \cdot T}{P \cdot M}$$
    ② [숫자 대입] $$V = \frac{0.96 \cdot 35 \cdot 0.08206 \cdot (273 + 125)}{10 \cdot 17}$$
    ③ [최종 결과] $$V = 6.45 \text{ Nm}^3$$
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24. 가연성 혼합기 중에서 화염이 형성되어 전파할 수 있는 가연성 기체 농도의 한계를 의미하지 않는 것은?

  1. 연소한계
  2. 폭발한계
  3. 가연한계
  4. 소영한계
(정답률: 73%)
  • 가연성 혼합기에서 화염이 전파될 수 있는 농도 범위를 연소한계, 폭발한계, 가연한계라고 부릅니다.
    소영한계라는 용어는 가연성 기체의 농도 한계를 나타내는 표준 용어가 아니므로 정답입니다.
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25. 임계온도가 높은 순서에서 낮은 순으로 바르게 나열된 것은?

  1. Cl2＞C3H8＞CH4＞O2
  2. C3H8＞CH4＞O2＞Cl2
  3. CH4＞O2＞Cl2＞C3H8
  4. O2＞Cl2＞C3H8＞CH4
(정답률: 47%)
  • 임계온도는 물질이 압력을 가해도 액화되지 않는 최고 온도로, 일반적으로 분자 간 인력이 강할수록 높습니다.
    제시된 물질들의 임계온도 값은 다음과 같습니다.
    염소($Cl_2$): $144^{\circ}C$ $\rightarrow$ 프로판($C_3H_8$): $96.8^{\circ}C$ $\rightarrow$ 메탄($CH_4$): $-82^{\circ}C$ $\rightarrow$ 산소($O_2$): $-118.8^{\circ}C$ 따라서 $Cl_2 > C_3H_8 > CH_4 > O_2$ 순으로 나열된 것이 정답입니다.
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26. 메탄 90v%, 에탄 6v%, 부탄 4v%의 혼합가스의 공기 중 폭발하한계는 얼마인가? (단, 각 성분의 폭발하한계는 메탄 5.0, 에탄 3.0, 부탄 1.8v%이다.)

  1. 5.6%
  2. 56%
  3. 4.5%
  4. 45%
(정답률: 68%)
  • 혼합 가스의 폭발하한계는 르 샤틀리에(Le Chatelier)의 법칙을 사용하여 각 성분의 부피 분율과 하한계의 곱의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$L = \frac{100}{\sum \frac{V_i}{L_i}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$L = \frac{100}{\frac{90}{5.0} + \frac{6}{3.0} + \frac{4}{1.8}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$L = 4.5$$
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27. 액체상태의 프로판이 이론 공기연료비로 연소하고 있을 때 저발열량은 약 몇 kJ/㎏인가? (단, 이때 온도는 25℃이고, 이 연료의 증발엔탈피는 360kJ/㎏이다. 또한 기체상태의 C3H8의 형성엔탈피는 –103909kJ/kmol, CO2의 형성엔탈피는 –393757kJ/kmol, 기체상태의 H2O의 형성엔탈피는 –241971kJ/kmol이다.)

  1. 23501
  2. 46017
  3. 50002
  4. 2149155
(정답률: 59%)
  • 연소 반응식의 생성 엔탈피 차이를 이용하여 연소열을 구한 뒤, 연료의 분자량으로 나누어 단위 질량당 발열량을 계산합니다.
    $$Q = \frac{\sum H_{products} - \sum H_{reactants}}{M}$$
    $$Q = \frac{(3 \times 393757) + (4 \times 241971) - 103909}{44}$$
    $$Q = 46017 \text{ kJ/kg}$$
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28. 엔트로피의 증가에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 비가역 과정의 경우 계와 외계의 에너지의 총합은 일정하고, 엔트로피의 총합은 증가한다.
  2. 비가역 과정의 경우 계와 외계의 에너지의 총합과 엔트로피의 총합이 함께 증가한다.
  3. 비가역 과정의 경우 물체의 엔트로피와 염원의 엔트로피의 합은 불변이다.
  4. 비가역 과정의 경우 계와 외계의 에너지의 총합과 엔트로피의 총합은 불변이다.
(정답률: 72%)
  • 열역학 제2법칙에 따라 비가역 과정에서는 에너지의 총합(에너지 보존 법칙)은 일정하게 유지되지만, 전체 엔트로피의 총합은 항상 증가하는 방향으로 진행됩니다.
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29. 다음 기체의 연소 반응 중 가스의 단위체적당 발열량(kcal/Nm3)이 가장 큰 것은?

  1. H2＋(1/2)O2 → H2O
  2. C2H2＋(5/2)O2 → 2CO2＋H2O
  3. C2H6＋(7/2)O2 → 2CO2＋3H2O
  4. CO＋(1/2)O2 → CO2
(정답률: 65%)
  • 가스의 단위체적당 발열량은 탄소(C)와 수소(H)의 함량이 많을수록 커집니다. 제시된 기체 중 에탄($C_{2}H_{6}$)이 분자당 탄소와 수소의 수가 가장 많아 발열량이 가장 큽니다.
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30. 아세틸렌(C2H2)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 산소와 혼합하여 3300℃까지의 고온을 얻을 수 있으므로 용접에 사용된다.
  2. 가연성 가스 중 폭발한계가 가장 적은 가스이다.
  3. 열이나 충격에 의해 분해폭발이 일어난다.
  4. 용기에 충전할 때에 단독으로 가압 충전할 수 없으며 용해 충전한다.
(정답률: 67%)
  • 아세틸렌은 매우 불안정하여 열이나 충격에 의해 분해폭발하며, 용해 충전이 필수적이고 산소와 혼합 시 고온을 얻어 용접에 사용되는 가스입니다. 하지만 가연성 가스 중 폭발한계가 가장 적은 가스는 아니므로 해당 설명은 틀렸습니다.
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31. 카르노사이클(Carnot Cycle)이 ①100℃와 200℃ 사이에서 작동하는 것과 ②300℃와 400℃ 사이에서 작동하는 것이 있을 때, 이 경우 열효율은 다음 중 어떤 관계에 있는가?

  1. ①은 ②보다 열효율이 크다.
  2. ①은 ②보다 열효율이 작다.
  3. ①과 ②의 열효율은 같다.
  4. ②는 ①의 열효율 제곱과 같다.
(정답률: 66%)
  • 카르노 사이클의 열효율은 고온부 온도($T_{H}$)와 저온부 온도($T_{L}$)의 차이가 클수록, 그리고 저온부 온도가 낮을수록 효율이 높아집니다.
    $$e = 1 - \frac{T_{L}}{T_{H}}$$
    ①번의 경우 $1 - \frac{273+100}{273+200} \approx 0.213$, ②번의 경우 $1 - \frac{273+300}{273+400} \approx 0.153$이므로 100℃와 200℃ 사이에서 작동하는 경우의 열효율이 더 큽니다.
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32. 엔탈피에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 열량을 일정한 온도로 나눈 값이다.
  2. 경로에 따라 변화하지 않는 상태함수이다.
  3. 엔탈피의 측정에는 흐름열량계를 사용한다.
  4. 내부에너지와 유동일(흐름일)의 합으로 나타낸다.
(정답률: 50%)
  • 엔탈피는 시스템의 내부 에너지와 유동일의 합으로 정의되는 상태함수입니다.
    오답 노트
    열량을 일정한 온도로 나눈 값이다: 이는 엔탈피가 아니라 비열에 대한 설명입니다.
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33. 방폭전기기기에 사용되는 정션박스(junotion bo×), 푸울 박스(pull bo×), 접송함에 적합한 방폭구조의 표시기호는?

  1. p
  2. o
  3. d
  4. s
(정답률: 59%)
  • 정션박스, 풀박스, 접속함과 같이 내부에서 폭발이 발생하더라도 외부의 가연성 가스에 점화되지 않도록 설계된 내압방폭구조의 표시기호는 d입니다.
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34. 가스의 폭발등급은 안전간격에 따라 분류한다. 다음 중 안전간격이 넓은 것부터 옳게 나열된 것은?

  1. 수소＞에틸렌＞프로판
  2. 에틸렌＞수소＞프로판
  3. 수소＞프로판＞에틸렌
  4. 프로판＞에틸렌＞수소
(정답률: 66%)
  • 가스의 폭발등급은 위험도가 낮을수록(안전간격이 넓을수록) 상위 등급으로 분류하며, 일반적으로 프로판(IIA) > 에틸렌(IIB) > 수소(IIC) 순으로 안전간격이 넓습니다.
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35. -5℃ 얼음 10g을 16℃의 물로 만드는데 필요한 열량은 몇 kJ인가? (단, 얼음의 비열은 2.1J/g·k이고, 용해열은 335J/g이다.)

  1. 3.01
  2. 4.12
  3. 5.23
  4. 6.34
(정답률: 57%)
  • 얼음을 물로 만들기 위해 필요한 총 열량은 얼음의 온도 상승, 융해, 물의 온도 상승 과정의 합으로 계산합니다.
    $$Q = m \times (c_{ice} \Delta T_{1} + L + c_{water} \Delta T_{2})$$
    $$Q = 10 \times (2.1 \times 5 + 335 + 4.2 \times 16)$$
    $$Q = 4120 \text{ J} = 4.12 \text{ kJ}$$
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36. 산화염과 환원염에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 산화염은 이론공기량으로 완전연소시켰을 때의 화염을 말한다.
  2. 산화염은 공기비를 너무 크게 하여 연소가스 중 산소가 포함된 화염을 말한다.
  3. 환원염은 이론공기량으로 완전연소시켰을 때의 화염을 말한다.
  4. 환원염은 공기비를 너무 크게 하여 연소가스 중 산소가 포함된 화염을 말한다.
(정답률: 60%)
  • 산화염은 공기비가 커서 산소가 과잉 공급되어 연소가스 중에 산소가 포함된 화염을 말합니다.
    오답 노트
    환원염: 산소가 부족하여 연소가스 중에 일산화탄소($CO$) 등이 포함된 화염을 말합니다.
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37. 공기나 증기 등의 기체를 분무매체로 하여 연료를 무화 시키는 방식은?

  1. 유압 분무식
  2. 이류체 무화식
  3. 충돌 무화식
  4. 정전 무화식
(정답률: 60%)
  • 연료 외에 공기나 증기 같은 다른 유체(제2유체)를 함께 사용하여 연료를 미세한 입자로 쪼개는 방식을 이류체 무화식이라고 합니다.
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38. 내압방폭구조로 전기기기를 설계할 때 가장 중요하게 고려해야 할 것은?

  1. 가연성 가스의 최소점화에너지
  2. 가연성가스의 안전간극
  3. 가연성가스의 연소열
  4. 가연성가스의 발화열
(정답률: 75%)
  • 내압방폭구조는 용기 내부에 폭발이 발생하더라도 그 압력을 견디고 외부의 가연성 가스에 점화되지 않도록 하는 구조이므로, 화염이 외부로 전파되지 않게 하는 가연성가스의 안전간극 확보가 가장 중요합니다.
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39. 압력 3000kPa, 체적 0.06m3의 가스를 일정한 압력하에서 가열팽창시켜 체적이 0.09m3으로 되었을 때 절대일은 약 몇 kJ인가?

  1. 90
  2. 180
  3. 270
  4. 377
(정답률: 45%)
  • 정압 과정에서 가스가 팽창하며 수행한 절대일은 압력과 체적 변화량의 곱으로 계산합니다.
    $$W = P(V_{2} - V_{1})$$
    $$W = 3000 \times (0.09 - 0.06)$$
    $$W = 90 \text{ kJ}$$
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40. 최고온도 600℃와 최저온도 50℃사이에서 작용되는 열기관의 이론적 효율은?

  1. 35.15%
  2. 46.06%
  3. 57.27%
  4. 63.00%
(정답률: 57%)
  • 카르노 사이클의 이론적 효율은 절대온도($K$)를 기준으로 최고온도와 최저온도의 차이를 통해 계산합니다.
    $$e = 1 - \frac{T_{low}}{T_{high}}$$
    $$e = 1 - \frac{50 + 273}{600 + 273}$$
    $$e = 0.63$$
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3과목: 가스설비

41. 가스 누출을 조기에 발견하기 위하여 사용되는 냄새가 나는 물질(부취제)이 아닌 것은?

  1. T.H.T
  2. T.B.M
  3. D.M.S
  4. T.E.A
(정답률: 75%)
  • 가스 누출 감지를 위한 부취제로는 T.H.T, T.B.M, D.M.S 등이 사용되지만, T.E.A(트리에틸아민)는 일반적인 가스 부취제로 사용되지 않습니다.
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42. 압축가스별 압축기의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 아세틸렌압축기는 높은 압축비를 유지하여 금속아세틸라이드의 발생을 방지한다.
  2. 산소압축기는 윤활유의 사용이 불가능하다.
  3. 산소압축기는 물이 크랭크실로 들어가지 않는 구조로 한다.
  4. 수소압축기는 누설이 되기 쉬우므로 누설되면 가스를 흡입측으로 되돌리는 구조로 한다.
(정답률: 39%)
  • 아세틸렌은 고압에서 분해 폭발 위험이 크므로, 금속아세틸라이드 생성을 방지하기 위해 압축비를 낮게 유지하고 다단 압축을 수행해야 합니다.
    오답 노트
    산소압축기: 고압 산소와 윤활유가 만나면 폭발하므로 윤활유 사용 불가 및 수분 유입 방지 구조 필수
    수소압축기: 분자 크기가 매우 작아 누설이 잦으므로 흡입측 회수 구조 적용
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43. AFV식 정압기의 작동상황에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 가스 사용량이 감소하면 고무슬리브의 개도는 증대된다.
  2. 2차 압력이 저하하면 구동압력은 상승한다.
  3. 가스사용량이 증가하면 구동압력은 저하한다.
  4. 구동압력은 2차축 압력보다 항상 낮다.
(정답률: 43%)
  • AFV식 정압기는 가스 사용량이 증가하면 2차 압력이 일시적으로 저하되고, 이에 따라 다이아프램의 균형이 깨지며 구동압력이 저하되어 밸브를 더 열게 되는 구조입니다.
    오답 노트
    가스 사용량 감소 시: 고무슬리브 개도는 감소함
    2차 압력 저하 시: 구동압력은 저하됨
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44. 발열량이 13000kcal/m3이고, 비중이 1.3, 공급 압력이 200㎜H20인 가스의 웨베지수는?

  1. 10000
  2. 11402
  3. 13000
  4. 16900
(정답률: 72%)
  • 가스의 웨베지수(Wobbe Index)는 발열량을 비중과 공급압력의 보정치로 나누어 계산합니다.
    $$W = \frac{H}{\sqrt{G \times P}}$$
    $$W = \frac{13000}{\sqrt{1.3 \times 200}}$$
    $$W = 11402$$
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45. 고압식 액체산소 분리공정 순서로 옳은 것은?

  1. ⓐ → ⓑ → ⓒ → ⓓ → ⓔ → ⓕ
  2. ⓒ → ⓐ → ⓑ → ⓔ → ⓓ → ⓕ
  3. ⓑ → ⓐ → ⓒ → ⓓ → ⓔ → ⓕ
  4. ⓐ → ⓒ → ⓑ → ⓔ → ⓓ → ⓕ
(정답률: 51%)
  • 고압식 액체산소 분리공정은 공기 중의 불순물을 먼저 제거한 후 냉각 및 분리하는 순서로 진행됩니다. 의 각 단계를 연결하면 탄산가스 흡수기(ⓒ) → 공기압축기(ⓐ) → 예냉기(ⓑ) → 건조기(ⓔ) → 열교환기(ⓓ) → 액체산소 탱크(ⓕ) 순이 됩니다.
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46. 소형 저장탱크 설치에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 충전질량은 3톤 미만이어야 한다.
  2. 동일 장소에 설치하는 소형저장탱크의 수는 이하로 한다.
  3. 소형저장탱크는 그 기초가 지면과 동일한 높이에 설치하여야 한다.
  4. 소형저장탱크에는 정전기 제거조치를 하여야 한다.
(정답률: 65%)
  • 소형저장탱크의 기초는 지면보다 높게 설치하여 부식 방지 및 배수 관리를 용이하게 해야 합니다. 지면과 동일한 높이에 설치한다는 설명은 옳지 않습니다.
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47. 비점이 설치 넓은 냉매를 사용하여 저비점의 기체를 액화하는 사이클을 무엇이라 하는가?

  1. 캐스케이드 액화사이클
  2. 린데 액화사이클
  3. 필립스 액화사이클
  4. 클라우드 액화사이클
(정답률: 44%)
  • 캐스케이드 액화사이클은 비점이 서로 다른 여러 단계의 냉매를 사용하여, 단계적으로 온도를 낮추어 저비점의 기체를 액화시키는 방식입니다.
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48. 탄소강에 소량씩 함유하고 있는 원소의 영향에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 인(P)은 상온에서 충격지가 떨어지며, 담금균열의 원인이 된다.
  2. 망간(Mn)은 점성을 증가시키고 고온 가공을 쉽게 한다.
  3. 구리(Cu)는 인상강도의 탄성한도를 높이며 내식성을 감소시킨다.
  4. 규소(Si)는 유동성을 좋게 하나 냉간가공성을 나쁘게 한다.
(정답률: 59%)
  • 구리(Cu)는 강에 내식성을 부여하는 원소입니다. 따라서 내식성을 감소시킨다는 설명은 틀린 내용입니다.
    오답 노트
    인(P): 상온 충격치 저하 및 담금균열 원인 맞음
    망간(Mn): 점성 증가 및 고온 가공 용이성 향상 맞음
    규소(Si): 유동성 개선 및 냉간가공성 저하 맞음
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49. 다음은 카르노(carnot)사이클의 P - V 선도이다. 과정에 대하여 옳게 나타낸 것은?

  1. 과정 a → b : 등온팽창
  2. 과정 b → c : 단열압축
  3. 과정 c → d : 단열팽창
  4. 과정 d → a : 등온압축
(정답률: 59%)
  • 카르노 사이클은 두 개의 등온 과정과 두 개의 단열 과정으로 구성됩니다. 에서 과정 a → b는 온도가 $T_1$으로 일정하면서 부피가 증가하는 등온팽창 과정입니다.
    오답 노트
    과정 b → c: 단열팽창
    과정 c → d: 등온압축
    과정 d → a: 단열압축
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50. LP가스 장치에서 자동교체식 조정기를 사용할 경우의 장점에 해당되지 않는 것은?

  1. 잔액이 거의 없어질 때까지 소비된다.
  2. 용기교환주기의 폭을 좁힐 수 있어, 가스발생량이 적어진다.
  3. 전체 용기 수량이 수동교체식의 경우 보다 적어도 된다.
  4. 가스소비시의 압력변동이 적다.
(정답률: 55%)
  • 자동교체식 조정기는 잔액 소비 극대화, 용기 수량 감소, 압력 변동 최소화 등의 장점이 있습니다. 하지만 용기교환주기를 좁히는 것이 가스발생량을 적게 만드는 직접적인 원인이 되지는 않으므로 해당 설명은 옳지 않습니다.
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51. 고압가스설비는 사용압력의 몇 배 이상의 압력에서 항복을 일으키지 않는 두께를 갖도록 설계해야 하는가?

  1. 2배
  2. 10배
  3. 20배
  4. 100배
(정답률: 70%)
  • 고압가스설비의 안전 설계 기준에 따라, 설비는 사용압력의 $2$배 이상의 압력에서 항복을 일으키지 않는 충분한 두께를 갖도록 설계해야 합니다.
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52. -3℃에서 열을 흡수하여 27℃에 발열하는 냉동기의 최대 성적계수는?

  1. 4.5
  2. 9.0
  3. 10.0
  4. 15.0
(정답률: 63%)
  • 냉동기의 최대 성적계수(COP)는 카르노 냉동기의 효율로 계산하며, 절대온도($\text{K}$)를 기준으로 저온부 온도와 고온부 온도의 차이로 구합니다.
    $$COP = \frac{T_{L}}{T_{H} - T_{L}}$$
    $$COP = \frac{270}{300 - 270}$$
    $$COP = 9.0$$
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53. 강이 200~300℃에서 인장강도의 경도가 커지고 연신율이 감소되어 취약하게 되는 성질을 무엇이라 하는가?

  1. 적열취성
  2. 청열취성
  3. 상온취성
  4. 수소취성
(정답률: 53%)
  • 강이 $200 \sim 300\text{℃}$의 온도 범위에서 경도가 증가하고 연신율이 감소하여 취약해지는 현상을 청열취성이라고 합니다.
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54. 가스액화분리장치용 구성기기 중 왕복동식 팽창기의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고압식액체산소분리장치, 수소액화장치, 헬륨액화기 등에 사용된다.
  2. 흡입압력은 저압에서 고압(20MPa)까지 범위가 넓다.
  3. 왕복동식 팽창기의 효율은 85~90%로 높다.
  4. 처리 가스량이 1000m3/h이상의 대량이면 다기통이 된다.
(정답률: 58%)
  • 왕복동식 팽창기는 고압 액체산소나 수소, 헬륨 액화 장치에 사용되며 넓은 압력 범위와 대량 처리가 가능하지만, 실제 효율은 85~90%보다 낮게 형성됩니다.
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55. 도시가스 홀더(gas holder)의 기능에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 가스 수요의 시간적 변화에 대해 안정적인 공급이 가능하다.
  2. 조성이 다른 가스를 혼합하여 가스의 성분, 열량, 연소성을 균일화 한다.
  3. 가스 홀더를 설치함으로서 도시가스 폭발을 방지할 수 있다.
  4. 가스 홀더를 소비지역 가까이 등으로써 가스의 최대 사용 시 제조소에서 배관수송량을 안정하게 할 수 있다.
(정답률: 57%)
  • 도시가스 홀더는 가스의 저장, 성분 균일화, 수요 변화에 따른 안정적 공급을 목적으로 설치하는 장치입니다. 가스 홀더 설치 자체가 도시가스의 폭발을 방지하는 직접적인 안전 장치로 기능하는 것은 아닙니다.
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56. 에틸렌의 제조공정에 해당되지 않는 것은?

  1. 열분해
  2. 추출
  3. 압축
  4. 정제
(정답률: 44%)
  • 에틸렌 제조 공정은 일반적으로 원료의 열분해, 생성 가스의 압축, 그리고 불순물을 제거하는 정제 과정을 거칩니다. 추출은 에틸렌 제조의 핵심 공정 단계에 해당하지 않습니다.
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57. 원심펌프에서 회전치의 비속도(specific speed)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 회전차의 형상을 나타내는 척도가 된다.
  2. 펌프의 성능을 알 수 있다.
  3. 최적합한 회전수를 결정한다.
  4. 고양정, 소유량의 펌프일수록 비속도의 값은 크게 된다.
(정답률: 64%)
  • 비속도는 펌프의 회전차 형상을 결정하는 척도로, 양정이 높고 유량이 적은 펌프일수록 비속도 값은 작아집니다. 따라서 고양정, 소유량의 펌프일수록 비속도의 값은 크게 된다는 설명은 틀린 것입니다.
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58. 수소를 공업적으로 제조하는 방법이 아닌 것은?

  1. 수전해법
  2. 수성가스법
  3. LPG분해법
  4. 석유의 분해법
(정답률: 58%)
  • 수소의 공업적 제조 방법으로는 물을 전기 분해하는 수전해법, 탄소 함유 물질과 수증기를 반응시키는 수성가스법, 석유 분해법 등이 사용됩니다. LPG분해법은 일반적인 수소의 공업적 제조 공정에 해당하지 않습니다.
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59. 정압기를 평가, 선정할 경우 정특성에 해당되는 것은?

  1. 유량과 2차 압력과의 관계
  2. 1차 압력과 2차 압력과의 관계
  3. 유량과 작동 차압과의 관계
  4. 메인밸브의 열림과 유량과의 관계
(정답률: 68%)
  • 정압기의 특성은 크게 정특성과 동특성으로 나뉩니다. 정특성은 유량이 변함에 따라 2차 압력이 어떻게 변하는지를 나타내는 유량과 2차 압력과의 관계를 의미합니다.
    오답 노트
    1차 압력과 2차 압력과의 관계: 이는 정압기의 기본 설정 및 압력 조절 특성에 해당함
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60. 액체 이송 시 베이퍼록(Vapor-rock) 발생방지 대책으로 옳은 것은?

  1. 열매체를 이용하여 실린더 라이너의 외부 온도를 상승시킨다.
  2. 흡입관 지름을 크게 한다.
  3. 흡입관로에 배관내경 1/2크기의 오리피스를 설치한다.
  4. 펌프설치 위치를 높인다.
(정답률: 61%)
  • 베이퍼록(Vapor-lock)은 액체가 기화하여 기포가 발생함으로써 흐름이 차단되는 현상입니다. 이를 방지하기 위해서는 압력 강하를 최소화하여 액체의 비등점을 높여야 하므로, 흡입관 지름을 크게 하여 유속을 낮추고 마찰 손실을 줄이는 것이 정답입니다.
    오답 노트
    외부 온도를 상승시킨다: 온도를 낮추어 기화를 억제해야 함
    오리피스를 설치한다: 압력 강하를 유발하여 베이퍼록을 촉진함
    펌프설치 위치를 높인다: 흡입 양정을 높여 압력을 낮추므로 베이퍼록 위험이 증가함
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4과목: 가스안전관리

61. 차량에 고정된 탱크로 일정량 이상의 메탄 운반 시 분말 소화제를 갖추고자 할 때 소화기의 능력단위로 옳은 것은?

  1. BC용 B - 8 이상
  2. BC용 B - 10 이상
  3. ABC용 B - 8 이상
  4. ABC용 B - 10 이상
(정답률: 71%)
  • 차량 고정 탱크로 메탄 운반 시 필요한 소화설비 기준에 관한 문제입니다. 관련 법규 및 안전 기준에 따라 BC용 소화기이며 능력단위 B-10 이상을 갖추어야 합니다.
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62. 이동식부탄연소기(카세트식)의 구조를 바르게 설명한 것은?

  1. 용기장착부 이외에 용기가 들어가는 구조이어야 한다.
  2. 연소기는 50% 이상 충전된 용기가 연결된 상태에서 어느 방향으로 기울여도 20°이내에서는 넘어지지 아니하고, 부속품의 위치가 변하지 아니하여야 한다.
  3. 용기연결레버가 없는 것은 콕이 닫힌 상태에서 예비적 동작 없이는 열리지 아니하는 구조로 한다. 다만, 소화안전장치가 부착된 것은 그러하지 아니한다.
  4. 연소기에 용기를 연결할 때 용기 아랫부분을 스프링의 힘으로 직접 밀어서 연결하는 방법 또는 자석에 의하여 연결하는 방법이어야 한다.
(정답률: 47%)
  • 이동식부탄연소기의 안전 구조에 관한 문제입니다. 용기연결레버가 없는 경우, 콕이 닫힌 상태에서 예비적 동작 없이는 열리지 않는 구조여야 오작동으로 인한 가스 누출을 방지할 수 있습니다. 다만, 소화안전장치가 부착된 경우는 예외로 합니다.
    오답 노트
    용기장착부 이외에 용기가 들어가는 구조: 용기장착부 외에는 용기가 들어가지 않는 구조여야 함
    20°이내에서는 넘어지지 아니하고: 15° 이내에서 넘어지지 않아야 함
    자석에 의하여 연결하는 방법: 자석 연결 방식은 허용되지 않음
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63. 용기보관실에 고압가스 용기를 취급 또는 보관하는 때의 관리기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 충전용기와 잔가스 용기는 각각 구분하여 용기보관 장소에 놓는다.
  2. 용기보관 장소의 주위 8m 이내에는 화기 또는 인화성 물질이나 발화성 물질을 두지 아니한다.
  3. 충전용기는 항상 40℃ 이하의 온도를 유지하고 직사광선을 받지 않도록 조치한다.
  4. 가연성가스 용기 보관장소에는 방폭형, 휴대용 손전등 외의 등화를 휴대하고 들어가지 아니한다.
(정답률: 64%)
  • 용기보관 장소의 주위에는 화기 또는 인화성·발화성 물질을 두지 않아야 하며, 법적 기준 거리는 $8\text{ m}$가 아니라 $2\text{ m}$이내입니다.
    오답 노트
    주위 8m 이내: 2m 이내로 설정해야 함
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64. LP가스의 일반적인 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 석유계 고급탄화수소의 혼합물이다.
  2. 가스상태의 LP가스는 공기보다 무거워 낮은 곳에 체류한다.
  3. 완전연소를 위한 공기의 부피는 가스부피의 약 24배 내지 30배가 필요하다.
  4. 폭발범위가 좁고, 연소속도는 늦으나 발화온도는 높다.
(정답률: 40%)
  • LP가스는 석유계 저급탄화수소(프로판, 부탄 등)의 혼합물입니다.
    오답 노트
    석유계 고급탄화수소: 저급탄화수소의 오기
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65. 액화석유가스 저장시설에서 긴급차단장치를 조작할 수 있는 위치는 해당 저장탱크로부터 몇 m 이상 떨어진 곳이어야 하는가? (단, 소형저장탱크는 제외한다.)

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 8
(정답률: 59%)
  • 액화석유가스 저장시설의 긴급차단장치는 화재 등 비상시 안전한 조작을 위해 저장탱크로부터 $5\text{ m}$이상 떨어진 곳에 설치해야 합니다.
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66. 아세틸렌을 용기에 충전하는 때의 충전 중의 압력은 몇 MPa 이하로 하고, 충전 후에는 압력이 몇 ℃에서 몇 MPa 이하가 되도록 정치하여야 하는가?

  1. 3.5MPa, 15℃에서 2.5MPa
  2. 3.5MPa, 35℃에서 2.5MPa
  3. 2.5MPa, 15℃에서 1.5MPa
  4. 2.5MPa, 35℃에서 1.5MPa
(정답률: 58%)
  • 아세틸렌 용기 충전 시 안전을 위해 충전 중 압력은 $2.5\text{ MPa}$이하로 유지하며, 충전 후에는 $15\text{ ℃}$에서 $1.5\text{ MPa}$이하가 되도록 정치해야 합니다.
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67. 안전성 평가기법 중 공정 및 설비의 고장형태 및 영향, 고장형태별 위험도 순위 등을 결정하는 기법은?

  1. 위험과운전분석(HAZOP)
  2. 이상위험도분석(FUECA)
  3. 상대위험순위결정분석(DON And Mond Indices)
  4. 원인결과분석(CCA)
(정답률: 49%)
  • 이상위험도분석(FMECA)은 설비의 고장 형태를 분석하고 그 영향과 위험도 순위를 결정하여 우선순위를 정하는 정량적 평가 기법입니다.
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68. 안정성, 편리성 및 호환성을 확보하기 위한 압력조정기의 구조 및 치수기준으로 옳은 것은?

  1. 출구압력을 변동시킬 수 있는 구조로 한다.
  2. 용량 30㎏/h 미만의 1단감압식 저압조정기는 몸통과 덮개를 일반공구로 분리할 수 없는 구조로 한다.
  3. 용량 10㎏/h를 초과하는 압력조정기의 방출구는 배관접속이 가능한 구조로 한다.
  4. 자동절제식조정기의 경우에는 사용 쪽 용기 안의 압력이 0.1MPa 이상일 때 표시용량의 범위에서 예비 쪽 용기에서 가스가 공급되지 아니하는 구조로 한다.
(정답률: 47%)
  • 자동절제식조정기의 구조 기준에 따라, 사용 쪽 용기 안의 압력이 $0.1\text{ MPa}$이상일 때 표시용량의 범위에서 예비 쪽 용기에서 가스가 공급되지 않는 구조여야 합니다.
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69. 도시가스용 염화비닐호스의 성능기준에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 호스는 3MPa이상 압력에서 실시하는 내압시험에서 이상이 없어야 한다.
  2. 호스는 0.1MPa 이하 압력에서 실시하는 기밀시험에서 누출이 없는 것으로 한다.
  3. 호스안층의 인장강도는 36.7N/5m폭 이상인 것으로 한다.
  4. 호스의 안층은 60℃에서 48시간 공기가열노화시험을 한 후 인장강도 저하율이 10% 이하인 것으로 한다.
(정답률: 39%)
  • 도시가스용 염화비닐호스의 성능기준에 따라, 호스는 $3\text{ MPa}$이상 압력에서 실시하는 내압시험에서 이상이 없어야 합니다.
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70. 냉동설비와 1일 냉동능력 1톤의 산정기준에 대한 연결이 바르게 된 것은?

  1. 원심식압축기 사용 냉동설비 - 압기의 원동기-정격출력 1.2kW
  2. 원심식압축기 사용 냉동설비 - 발생기를 가열하는 1시간의 입열량 3320kcal
  3. 흡수식냉동설비 - 압축기의 원동기 정격출력 2.4kW
  4. 흡수식냉동설비 - 발생기를 가열하는 1시간의 입열량 7740kcal
(정답률: 50%)
  • 냉동능력 1톤의 산정기준에 따르면, 원심식압축기를 사용하는 냉동설비의 경우 압축기 원동기의 정격출력이 $1.2\text{ kW}$일 때를 기준으로 합니다.
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71. 산소기체가 40L의 용기에 27℃, 150atm으로 압축 저장되어 있다. 이 용기에는 몇 ㎏의 산소가 충전되어 있는가?

  1. 6.8
  2. 7.8
  3. 9.6
  4. 10.6
(정답률: 62%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 기체의 질량을 산출합니다.
    $$PV = nRT = \frac{m}{M}RT$$
    $$m = \frac{PV \times M}{RT}$$
    $$m = \frac{150 \times 40 \times 32}{0.082 \times 300}$$
    $$m = 7804.87\text{ g} = 7.8\text{ kg}$$
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72. 압축천연가스충전시설의 고정식자동차충전소 시설기준 중 안전거리에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 처리설비·압축가스설비 및 충전설비는 사업소경계까지 20m 이상의 안전거리를 유지한다.
  2. 저장설비·처리설비·압축가스설비 및 충전설비는 인화성물질 또는 가연성물질의 저장소로부터 8m 이상의 거리를 유지한다.
  3. 충전설비는 도로경계까지 10m 이상의 거리를 유지한다.
  4. 저장설비·압축가스설비 및 충전설비는 철도까지 20m 이상의 거리를 유지한다.
(정답률: 60%)
  • 압축천연가스충전시설의 안전거리 기준에 따라 저장설비, 처리설비, 압축가스설비 및 충전설비는 인화성물질 또는 가연성물질의 저장소로부터 $8\text{m}$이상의 거리를 유지해야 합니다.
    오답 노트
    사업소경계: $20\text{m}$가 아닌 $5\text{m}$이상 유지
    도로경계: $10\text{m}$가 아닌 $3\text{m}$이상 유지
    철도: $20\text{m}$가 아닌 $10\text{m}$이상 유지
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73. 내압성능을 확보하여야 하는 냉매설비에서 내압성능을 확인하기 위한 시험압력의 기준은?

  1. 상용압력 이상
  2. 상용압력의 1.5배 이상
  3. 설계압력 이상
  4. 설계압력의 1.5배 이상
(정답률: 45%)
  • 냉매설비의 내압성능 확인을 위한 시험압력은 설비의 안전성을 보장하기 위해 상용압력이 아닌 설계압력을 기준으로 하며, 그 기준은 설계압력의 $1.5$배 이상으로 설정합니다.
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74. 고압가스를 차량에 적재·운반할 때 몇 km 이상의 거리를 운행하는 경우에 중간에 충분한 휴식을 취한 후 운행하여야 하는가?

  1. 100km
  2. 200km
  3. 300km
  4. 400km
(정답률: 78%)
  • 고압가스 운반 시 운전자의 피로로 인한 사고를 방지하기 위해 $200\text{km}$이상의 거리를 운행하는 경우에는 반드시 중간에 충분한 휴식을 취해야 합니다.
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75. 도시가스사업자 및 특정가스사용시설 안전관리자의 임무가 아닌 것은?

  1. 가스공급시설 또는 사용시설의 안전유지
  2. 정기검사 및 수시검사에서 부적합 판정을 받은 시설의 개선
  3. 종업원에 대한 안전관리를 위하여 필요한 사항의 지휘·감독
  4. 가스공급시설 또는 특정가스사용시설의 안전에 관한 업무의 총괄관리
(정답률: 47%)
  • 안전관리자의 임무는 시설의 안전유지, 부적합 시설의 개선, 종업원 지휘·감독 등이지만, 안전에 관한 업무의 총괄관리는 안전관리자가 아닌 사업주(관리자)의 책임 영역입니다.
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76. 독성가스의 배관을 주위의 상황에 따라 안전한 구조를 갖도록 하기 위하여 2중관 구조로 한다. 다음 중 반드시 2중관으로 하여야 하는 가스는?

  1. 염화메탄
  2. 벤젠
  3. 일산화탄소
  4. 이황화탄소
(정답률: 55%)
  • 독성가스 배관의 누출 시 피해를 최소화하기 위해 2중관 구조를 적용하며, 염화메탄은 법적으로 반드시 2중관으로 설치해야 하는 대표적인 독성가스입니다.
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77. 가스공급시설에 비상공급시설의 설치방법의 기준으로 틀린 것은?

  1. 비상공급시설에는 접근을 금지하는 내용의 경계표시를 설치한다.
  2. 고압의 비상공급시설은 최고사용압력의 1.5배 이상의 압력으로 내압시험을 실시하여 이상이 없는 것으로 한다.
  3. 비상공급시설 중 가스가 통하는 부분은 최고사용압력의 1.1배 이상의 압력으로 기밀시험이나 누출검사를 실시하여 이상이 없는 것으로 한다.
  4. 비상공급시설은 그 외면으로부터 제1종 보호시설까지의 거리가 10m 이상이 되도록 한다.
(정답률: 49%)
  • 비상공급시설의 설치 기준 중 보호시설과의 거리 규정을 묻는 문제입니다. 비상공급시설은 그 외면으로부터 제1종 보호시설까지의 거리가 $20\text{m}$이상이 되도록 설치해야 하므로, $10\text{m}$이상이라는 설명은 틀린 것입니다.
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78. 저장능력이 4톤인 액화석유가스 저장탱크 1기와 산소탱크 1기의 최대지름이 각각 4m, 2m일 때 상호간의 최소 이격거리는?

  1. 1m
  2. 1.5m
  3. 2m
  4. 2.5m
(정답률: 57%)
  • 저장탱크 간의 최소 이격거리는 각 탱크 최대지름의 합을 4로 나눈 값으로 계산합니다.
    $$L = \frac{D_1 + D_2}{4}$$
    $$L = \frac{4 + 2}{4}$$
    $$L = 1.5\text{m}$$
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79. 일정 규모 이상의 고압가스 저장탱크 및 압력용기를 설치하는 경우 내진설계를 하여야 한다. 다음 중 내진설계를 하지 않아도 되는 경우는?

  1. 저장능력 10톤인 산소저장탱크
  2. 저장능력 500m3인 수소저장탱크
  3. 저장능력 3톤인 암모니아저장탱크
  4. 증류탑으로서 높이 10m의 압력용기
(정답률: 53%)
  • 고압가스 안전관리법령상 내진설계 대상 기준을 적용합니다. 저장능력 3톤인 암모니아저장탱크는 내진설계 의무 적용 기준 미만으로, 내진설계를 하지 않아도 되는 경우에 해당합니다.
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80. 다음 LPG 사용자 중 가스사고배상책임보험을 가입하지 않아도 되는 경우는?

  1. 시장에서 액화석유가스의 저장능력이 120㎏인 저장설비를 갖추고 사용하는 경우
  2. 지하의 집단급식소로서 상시 1회 수용인원이 60인 인 급식소에서 가스를 사용하는 경우
  3. 저장능력이 300㎏(자동절체기 설치)인 저장설비를 갖추고 음식점에서 사용하는 경우
  4. 영업장 면적이 200m2인 학원에서 난방용으로 가스보일러를 사용하는 경우
(정답률: 58%)
  • 가스사고배상책임보험 가입 대상에서 제외되는 기준을 묻는 문제입니다. 영업장 면적이 $200\text{m}^2$인 학원에서 난방용으로 가스보일러를 사용하는 경우는 보험 의무 가입 대상에 해당하지 않습니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 다음 중 여과기의 설치가 반드시 필요한 가스미터는?

  1. 막식가스미터
  2. 루트가스미터
  3. 터빈식가스미터
  4. 습식가스미터
(정답률: 51%)
  • 루트가스미터는 정밀한 부피 측정을 위해 회전하는 8자형 로터를 사용하므로, 이물질이 유입될 경우 측정 오차가 크게 발생하거나 기기가 손상될 수 있어 여과기 설치가 반드시 필요합니다.
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82. 우연오차에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 완전한 제거가 가능하다.
  2. 산포에 의해 일어나는 오차를 말한다.
  3. 원인 규명이 명확하다.
  4. 정 부의 오차가 다른 분포상태를 가진다.
(정답률: 73%)
  • 우연오차는 측정 시 제어할 수 없는 무작위한 요인에 의해 발생하는 산포성 오차로, 정밀도와 관련이 있습니다.
    오답 노트
    제거 가능 여부: 완전히 제거하는 것이 불가능함
    원인 규명: 원인을 명확히 알 수 없음
    분포 상태: 정(+)과 부(-)의 오차가 가우스 분포(정규 분포)를 따름
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83. 가스계량기의 설치에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 가스계량기는 화기와 1m이상의 우회거리를 유지할 것
  2. 가스계량기의 설치높이는 바닥으로부터 1.6m 이상 2.0m 이내에 수직·수평으로 설치할 것
  3. 가스계량기를 격납상자에 설치할 경우 바닥으로부터 1.8m 이상 2.0m 이내에 수직·수평으로 설치할 것.
  4. 가스계량기를 격납상자에 설치할 경우 바닥으로부터 1.0m 이내에 수직·수평으로 설치할 것.
(정답률: 72%)
  • 가스계량기의 표준 설치 높이는 바닥으로부터 $1.6m$이상 $2.0m$이내에 수직·수평으로 설치하는 것이 원칙입니다.
    오답 노트
    화기와 거리: $2m$이상 유지해야 함
    격납상자 설치 시: 바닥으로부터 $1.0m$이내에 설치
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84. 탄화수소에 대한 강도는 좋으나, O2, H2O, CO2에 대하여는 강도가 전혀 없는 검출기는?

  1. 수소이온화 검출기(FID)
  2. 열 전도형 검출기(TCD)
  3. 전자포획 이온화 검출기(ECD)
  4. 염광광도 검출기(FPD)
(정답률: 68%)
  • 수소이온화 검출기(FID)는 유기 화합물(탄화수소)을 연소시켜 생성된 이온을 측정하는 원리로, 탄화수소에 대해 매우 높은 감도를 가지지만 물($H_{2}O$), 이산화탄소($CO_{2}$), 산소($O_{2}$)와 같은 무기물에는 반응하지 않는 특성이 있습니다.
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85. 다음 중 서보(servo)기구의 제어량은?

  1. 압력
  2. 유량
  3. 물체의 방향
  4. 온도
(정답률: 57%)
  • 서보(servo)기구는 출력축의 위치, 각도, 방향 등을 피드백 제어하여 목표값에 일치시키는 시스템이므로, 제어량은 물체의 방향이 됩니다.
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86. 다음 중 열전대 온도계의 작동 원리는?

  1. 열기전력
  2. 전기저항
  3. 방사에너지
  4. 압력팽창
(정답률: 73%)
  • 열전대 온도계는 서로 다른 두 종류의 금속선을 접합하여 양 끝단에 온도 차이가 발생할 때 전압이 생성되는 제베크 효과(열기전력)를 이용합니다.
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87. 황화수소(H2S)의 가스 누출 시 검지하는 시험지와 변색상태가 바르게 연결된 것은?

  1. KI전문지 - 청갈색
  2. 염화파라듐지 - 흑색
  3. 연당지 - 흑색
  4. 초산벤젠지 - 청색
(정답률: 67%)
  • 황화수소($H_{2}S$) 가스는 연당지(납지)와 반응하여 납을 석출시키며 흑색으로 변색되는 특성이 있습니다.
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88. 물체의 탄성 변위량을 이용한 압력계가 아닌 것은?

  1. 부르돈관 압력계
  2. 벨로우즈 압력계
  3. 다이아프램 압력계
  4. 링벨런스식 압력계
(정답률: 54%)
  • 부르돈관, 벨로우즈, 다이아프램 압력계는 모두 재료의 탄성 변형을 이용하지만, 링벨런스식 압력계는 유체의 압력에 의한 힘의 평형(무게)을 이용하는 방식입니다.
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89. 교통 신호등은 어떤 제어를 기본으로 하는가?

  1. 피드백 제어
  2. 시퀀스 제어
  3. 캐스케이드 제어
  4. 추종 제어
(정답률: 73%)
  • 교통 신호등은 미리 정해진 순서와 시간 계획에 따라 정해진 순서대로 동작하는 시퀀스 제어 방식을 기본으로 합니다.
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90. 다음 중 방사선식 액면계의 종류가 아닌 것은?

  1. 조사식
  2. 전극식
  3. 가반식
  4. 투과식
(정답률: 64%)
  • 방사선식 액면계는 방사선의 투과 및 흡수 성질을 이용하며, 크게 조사식, 가반식, 투과식으로 분류합니다.
    오답 노트
    전극식: 전기적 특성을 이용하는 정전용량식 또는 전극식 액면계의 종류이며 방사선식과는 무관합니다.
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91. 와류 유량계(Vortex Flow meter)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 측정범위가 넓다.
  2. 슬러리 유체의 측정에 적당하다.
  3. 압력손실이 적다.
  4. Orifice유량계 등과 비교해서 높은 정도를 가지고 있다.
(정답률: 50%)
  • 와류 유량계는 유체 속에 설치된 장애물 뒤에 발생하는 카르만 와류의 주파수를 측정하는 방식입니다. 측정 범위가 넓고 압력 손실이 적으며 정밀도가 높지만, 입자가 포함된 슬러리 유체는 와류 형성을 방해하거나 마모를 일으켜 측정에 부적합합니다.
    오답 노트
    슬러리 유체의 측정에 적당하다: 슬러리 유체 측정에는 부적합합니다.
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92. 열전대 온도계의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 접촉식 온도계 중 가장 낮은 온도에 사용된다.
  2. 원격 측정용으로 적합하다.
  3. 보상 도선을 사용한다.
  4. 냉접점이 있다.
(정답률: 60%)
  • 열전대 온도계는 서로 다른 두 금속의 접합점에서 발생하는 제베크 효과를 이용하며, 매우 높은 온도까지 측정 가능한 고온용 온도계입니다.
    오답 노트
    접촉식 온도계 중 가장 낮은 온도에 사용된다: 고온 측정에 주로 사용되므로 틀린 설명입니다.
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93. 경사관 압력계에서 P1의 압력을 구하는 식은? (단, γ : 액체의 비중량, P2 : 가는 관의 압력, θ : 경사각, x : 경사관 압력계의 눈금이다.)

  1. P1＝P2 / sinθ
  2. P1＝P2 γ cosθ
  3. P1＝P2＋γX cosθ
  4. P1＝P2＋γX sinθ
(정답률: 65%)
  • 경사관 압력계에서 압력 차이는 액체 기둥의 수직 높이에 의한 압력으로 결정됩니다. 경사면의 길이 $x$와 각도 $\theta$를 이용하여 수직 높이 $h = x \sin\theta$를 구하고, 이를 비중량 $\gamma$와 곱하여 압력차를 계산합니다.
    $$P_1 = P_2 + \gamma x \sin\theta$$
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94. 오르자토 가스분석 장치는 가스를 흡수제에 흡수시켜 그 감소량을 측정하는 장치이다. 연소 가스를 측정할 때의 순서로 옳은 것은?

  1. 산소 → 일산화탄소 → 이산화탄소
  2. 이산화탄소 → 산소 → 일산화탄소
  3. 이산화탄소 → 일산화탄소 → 산소
  4. 일산화탄소 → 산소 → 이산화탄소
(정답률: 76%)
  • 오르자토 가스분석 장치는 성분 가스를 순차적으로 흡수시켜 그 부피 감소량을 측정합니다. 연소 가스 분석 시에는 흡수제와의 반응성을 고려하여 이산화탄소 $\rightarrow$ 산소 $\rightarrow$ 일산화탄소 순으로 측정하는 것이 원칙입니다.
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95. 습식가스미터의 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 계량이 정확하여 실험용으로 쓰인다.
  2. 사용 중에 기차의 변동이 거의 없다.
  3. 건식에 비해 설치 공간을 크게 필요로 하지 않는다.
  4. 사용 중에 수위 조정 등의 관리가 필요하다.
(정답률: 47%)
  • 습식가스미터는 액체(물)를 사용하므로 건식가스미터에 비해 구조가 복잡하고 설치 공간을 더 많이 필요로 합니다.
    오답 노트
    계량이 정확하여 실험용으로 쓰인다: 습식의 주요 장점입니다.
    사용 중에 기차의 변동이 거의 없다: 안정적인 계량이 가능합니다.
    사용 중에 수위 조정 등의 관리가 필요하다: 액체 수위를 유지해야 하는 관리적 특성이 있습니다.
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96. 압력 5㎏f/cm2·abs, 온도 40℃인 산소의 밀도는 약 몇 ㎏/m2인가?

  1. 2.03
  2. 4.03
  3. 6.03
  4. 8.03
(정답률: 57%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 산소의 밀도를 계산합니다.
    $$ \rho = \frac{P \times M}{R \times T} $$
    $$ \rho = \frac{5 \times 32}{0.082 \times 313} $$
    $$ \rho = 6.03 $$
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97. 수온 유리온도계의 일반적인 온도 측정범위를 나타낸 것은?

  1. 100~200℃
  2. 0~200℃
  3. -60~350℃
  4. -200~200℃
(정답률: 54%)
  • 수온 유리온도계는 일반적으로 $-60$에서 $350\text{℃}$ 범위의 온도를 측정하는 데 사용됩니다.
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98. 가스미터의 검정에서 피시험미터의 지시량이 1m3이고 기준기의 지시량이 750L일 때 기차(器差)는 약 몇 %인가?

  1. 2.5
  2. 3.3
  3. 25.0
  4. 33.3
(정답률: 56%)
  • 기준기 지시량과 피시험미터 지시량의 차이를 이용해 기차를 계산합니다.
    $$Error = \frac{S - M}{M} \times 100$$
    $$Error = \frac{1000 - 750}{1000} \times 100$$
    $$Error = 25.0$$
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99. 열전대온도계 중 J형의 (＋)측 금속의 조성비율은?

  1. Cu(55%) : Ni(45%)
  2. Ni(90%) : Cr(10%)
  3. 순철
  4. 순동
(정답률: 56%)
  • J형 열전대는 철-콘스탄탄 열전대로, (+)측 금속은 순철이며 (-)측 금속은 구리와 니켈의 합금입니다.
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100. 다음 가스분석 방법 중 성질이 다른 하나는?

  1. 자동화학식
  2. 열전도율법
  3. 밀도법
  4. 가스크로마토그래피법
(정답률: 56%)
  • 열전도율법, 밀도법, 가스크로마토그래피법은 가스의 물리적 성질을 이용한 분석법인 반면, 자동화학식은 화학 반응을 이용한 분석법이므로 성질이 다릅니다.
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