가스기사 필기 기출문제복원 (2012-05-20)

가스기사
(2012-05-20 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 유량 또는 유속을 측정하는 장치가 아닌 것은?

  1. 벤튜리미터(venturi meter)
  2. 피크노미터(pycnometer)
  3. 로우터미터(rotameter)
  4. 아네모미터(anemometer)
(정답률: 57%)
  • 피크노미터(pycnometer)는 유량이 아닌 액체의 비중(밀도)을 정밀하게 측정하는 장치입니다.
    오답 노트
    벤튜리미터, 로우터미터, 아네모미터: 모두 유량 또는 유속을 측정하는 장치임
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2. 유동장 내의 속도(u)와 압력(p)의 시간 변화율을 각각 (∂u)/(∂t)＝A, (∂p)/(∂t)＝B라고 할 때 다음 중 옳은 것을 모두 고르면?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 60%)
  • 비정상유동은 시간에 따라 속도와 압력이 변하는 흐름이며, 정상유동은 시간에 따른 변화가 없는 흐름입니다.
    실제유체의 비정상유동에서는 시간 변화율 $A$와 $B$가 모두 $0$이 아니며, 정상유동에서는 모든 유체에 대해 시간 변화율 $A$가 $0$이 됩니다.
    오답 노트
    이상유체의 비정상유동: 비정상유동이므로 $A$는 $0$이 아닙니다.
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3. 2차원 비압축성 유동의 연속방정식을 만족하지 않는 속도 벡터(V)는? (단, i와 j는 각각 직각좌표계에서 x, y 방향의 단위 벡터를 나타낸다.)

  1. V＝(16y-14x)i＋(14y-9x)j
  2. V＝6xi-6yj
  3. V＝(4x2＋y2)i＋(-8xy)j
  4. V＝(6xy2＋y2 )i＋(4xy＋5x)j
(정답률: 54%)
  • 2차원 비압축성 유동의 연속방정식은 $x$ 방향 속도 성분을 $x$로 미분한 값과 $y$ 방향 속도 성분을 $y$로 미분한 값의 합이 $0$이 되어야 합니다.
    가연성가스는 온도가 일정하고 압력이 올라가면 연소 범위가 넓어진다.의 경우 $\frac{\partial u}{\partial x} + \frac{\partial v}{\partial y} = 12y^2 + 4x$가 되어 $0$이 되지 않으므로 연속방정식을 만족하지 않습니다.
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4. 뉴턴의 점성법칙을 옳게 나타낸 것은? (단, 전단응력은 τ, 유체속도는 u, 점성계수는 μ, 벽면으로부터의 거리는 y로 나타낸다.)

  1. τ=(1/μ)·(dy/du)
  2. τ=μ·(du/dy)
  3. τ=(1/μ)·(du/dy)
  4. τ=μ·(dy/du)
(정답률: 82%)
  • 뉴턴의 점성법칙은 유체의 전단응력이 속도 구배(속도 변화율)와 점성계수의 곱에 비례한다는 원리입니다.
    $$ \tau = \mu \frac{du}{dy} $$
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5. 30℃인 공기 중에서의 음속은 몇 m/s인가? (단, 비열비는 1.4이고 기체상수는 287J/kg·K이다.)

  1. 216
  2. 241
  3. 307
  4. 349
(정답률: 70%)
  • 공기 중의 음속은 기체의 온도, 비열비, 기체상수를 이용하여 계산합니다. 이때 온도는 절대온도($K$)로 변환하여 적용합니다.
    $$v = \sqrt{\gamma R T}$$
    $$v = \sqrt{1.4 \times 287 \times (273 + 30)}$$
    $$v = 349$$
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6. 마찰계수와 마찰저항에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 관마찰계수는 레이놀즈수와 상대조도의 함수로 나타낸다.
  2. 평판상의 층류흐름에서 점성에 의한 마찰계수는 레이놀즈수의 제곱근에 비례한다.
  3. 원관에서의 층류운동에서 마찰 저항은 유체의 점성계수에 비례한다.
  4. 원관에서의 완전 난류운동에서 마찰저항은 평균유속의 제곱에 비례한다.
(정답률: 63%)
  • 평판상의 층류흐름에서 점성에 의한 마찰계수는 레이놀즈수의 제곱근에 비례하는 것이 아니라 레이놀즈수에 반비례합니다.
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7. 지름이 0.12m의 관에 유체가 흐르고 있다. 임계레이놀즈수가 2100이고, 이에 대응하는 임계유속이 0.27m/s이다. 이 유체의 동점성 계수는 약 몇 cm2/s인가?

  1. 0.154
  2. 0.254
  3. 0.354
  4. 0.454
(정답률: 69%)
  • 레이놀즈수 공식을 이용하여 유체의 동점성 계수를 구할 수 있습니다.
    $$Re = \frac{v \times d}{\nu}$$
    $$\nu = \frac{0.27 \times 0.12}{2100}$$
    $$\nu = 0.0000154\text{m}^{2}/\text{s} = 0.154\text{cm}^{2}/\text{s}$$
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8. 유체 운동에서 등엔트로피 과정이란?

  1. 가역등온 과정이다.
  2. 가역단열 과정이다.
  3. 마찰이 없는 비가역적 과정이다.
  4. 수축과 확대 과정이다.
(정답률: 81%)
  • 등엔트로피 과정은 엔트로피의 변화가 없는 과정으로, 열전달이 없는 단열 상태이면서 마찰 등이 없는 가역 과정인 가역단열 과정을 의미합니다.
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9. 압축성 이상기체(compressible ideal gas)의 운동을 지배하는 기본 방정식이 아닌 것은?

  1. 에너지방정식
  2. 연속방정식
  3. 차원방정식
  4. 운동량방정식
(정답률: 78%)
  • 압축성 이상기체의 운동을 해석하기 위해서는 질량 보존을 의미하는 연속방정식, 뉴턴의 제2법칙인 운동량방정식, 그리고 에너지 보존을 의미하는 에너지방정식이 기본 방정식으로 사용됩니다. 차원방정식은 물리량의 단위를 맞추는 분석 도구일 뿐, 기체의 운동을 지배하는 물리적 기본 방정식이 아닙니다.
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10. 물을 10ton/h의 속도로 높이 5m의 탱크에 같은 굵기의 관을 써서 수송하려고 한다. 유체의 수두손실(head loss)을 무시하고 펌프의 효율을 100%로 하면소요동력(마력수, PS)은?

  1. 0.1
  2. 0.185
  3. 0.317
  4. 0.5
(정답률: 66%)
  • 펌프의 소요동력을 구하는 공식으로, 유체의 밀도, 유량, 양정을 고려하여 계산합니다.
    $$PS = \frac{\rho Q H}{75 \times n}$$
    $$PS = \frac{1000 \times (10/3600) \times 5}{75 \times 1}$$
    $$PS = 0.185$$
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11. 밀도가 pkg/m3인 액체가 수평의 축소관을 흐르고 있다. 2지점에서 단면적은 각각 A1, A2[m2]이고, 그 지점에서 압력은 각각 P1, P2[N/m2] 이며 속도는 V1, V2[m/s]일 때 마찰손실이 없다면 압력차(P1- P2)는 얼마인가?

  1. pV12 [(A1/A2)2-1]/2
  2. pV22 [(A1/A2)2-1]/2
  3. pV22 [(A2/A1)2-1]/2
  4. pV12 [(A2/A1)2-1]
(정답률: 52%)
  • 베르누이 방정식과 연속 방정식을 이용하여 마찰 손실이 없는 수평관의 압력차를 구합니다.
    연속 방정식에 의해 $V_2 = V_1(A_1/A_2)$이며, 이를 베르누이 식에 대입하여 정리합니다.
    $$P_1 - P_2 = \frac{1}{2} \rho (V_2^2 - V_1^2)$$
    $$P_1 - P_2 = \frac{1}{2} \rho (V_1^2(\frac{A_1}{A_2})^2 - V_1^2)$$
    $$P_1 - P_2 = \frac{\rho V_1^2 [(\frac{A_1}{A_2})^2 - 1]}{2}$$
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12. 질량보존의 법칙을 유체유동에 적용한 방정식은?

  1. 오일러 방정식
  2. 달시 방정식
  3. 운동량 방정식
  4. 연속 방정식
(정답률: 79%)
  • 유체역학에서 질량보존의 법칙을 적용하여 유입되는 질량과 유출되는 질량이 같음을 나타내는 식은 연속 방정식입니다.
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13. 평행한 두 판 사이를 층류로 흐르는 뉴턴 유체의 유속과 전단응력 분포를 가장 옳게 나타낸 것은? (단, u는 유속, τ는 전단응력이다.)

(정답률: 68%)
  • 평행한 두 판 사이를 흐르는 층류 뉴턴 유체는 벽면에서 유속이 0이고 중심에서 최대가 되는 포물선 형태의 유속 분포를 가지며, 전단응력은 벽면에서 최대이고 중심에서 0이 되는 선형 분포를 보입니다. 따라서 가 정답입니다.
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14. 수직 충격파가 발생하였을 때의 변화는?

  1. 압력과 마하수가 증가한다.
  2. 압력은 증가하고 마하수는 감소한다.
  3. 압력은 감소하고 마하수는 증가한다.
  4. 압력과 마하수가 감소한다.
(정답률: 79%)
  • 수직 충격파를 통과하면 유체의 속도가 급격히 줄어들어 마하수는 감소하고, 정압력은 급격히 상승하게 됩니다.
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15. 단면적 0.5m2의 원관 내를 유속 4m/s, 압력 2kgf/cm2로 물이 흐르고 있다. 이 유체의 전수두는? (단, 위치수두는 무시하고 물의 비중량은 1000kgf/m3이다.)

  1. 10.5m
  2. 15.4m
  3. 20.8m
  4. 25.4m
(정답률: 54%)
  • 전수두는 위치수두, 압력수두, 속도수두의 합으로 계산하며, 여기서는 위치수두를 무시합니다.
    $$H = \frac{P}{\gamma} + \frac{v^{2}}{2g}$$
    $$H = \frac{2 \times 10^{4} \text{ kgf/m}^{2}}{1000 \text{ kgf/m}^{3}} + \frac{4^{2}}{2 \times 9.8}$$
    $$H = 20.8 \text{ m}$$
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16. 유체 수송 시 두손실 계산에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 층류영역에서는 Hagen-Poiseuille 식을 사용한다.
  2. 관부속품에 대하여는 이에 상당하는 직관의 길이를 사용한다.
  3. 난류영역에서는 마찰계수를 구하여 Fanning 식으로 계산한다.
  4. 유체 수송 유로의 모양에는 무관하게 계산한다.
(정답률: 75%)
  • 유체 수송 시 발생하는 손실은 유로의 모양, 거칠기, 직경 등에 따라 크게 달라지므로 유로의 모양에 무관하게 계산한다는 설명은 틀렸습니다.
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17. 유체의 거동에서 이상유체(ideal fluid)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 비압축성이다.
  2. 비점성이다.
  3. 기계적 에너지가 열로 손실된다.
  4. 마찰력이 없다.
(정답률: 76%)
  • 이상유체는 점성이 없고 압축되지 않는 가상의 유체로, 마찰이 없기 때문에 기계적 에너지가 열로 손실되지 않습니다.
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18. 일반적으로 원관 내부 유동에서 층류만이 일어날 수 있는 레이놀즈수(Reynolds number)의 영역은?

  1. 2100 이상
  2. 2100 이하
  3. 21000 이상
  4. 21000 이하
(정답률: 85%)
  • 원관 내부 유동에서 레이놀즈수($Re$)가 약 $2100$이하일 때는 유체가 층을 이루며 규칙적으로 흐르는 층류 영역에 해당합니다.
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19. 원심펌프 중 회전차 바깥둘레에 안내깃이 없는 펌프는?

  1. 벌류트 펌프
  2. 터빈 펌프
  3. 배인 펌프
  4. 사류 펌프
(정답률: 73%)
  • 벌류트 펌프는 회전차(임펠러) 바깥쪽에 안내깃(Guide Vane)이 없는 대신, 나선형 모양의 케이싱(Volute Casing)을 통해 유체의 속도 에너지를 압력 에너지로 변환하는 펌프입니다.
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20. 안지름이 10㎝인 원관을 통해 1시간에 10m3의 물을 수송하려고 한다. 이때 물의 평균유속은 약 몇 m/s이어야 하는가?

  1. 0.0027
  2. 0.0354
  3. 0.277
  4. 0.354
(정답률: 54%)
  • 유량은 단면적과 평균유속의 곱으로 계산됩니다. 시간 단위를 초(s)로, 길이를 미터(m)로 환산하여 유속을 구합니다.
    $$V = \frac{4Q}{\pi D^{2}}$$
    $$V = \frac{4 \times 10}{3.14 \times 0.1^{2} \times 3600}$$
    $$V = 0.354$$
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2과목: 연소공학

21. 다음 중 폭발범위의 하한값이 가장 낮은 것은?

  1. 메탄
  2. 아세틸렌
  3. 부탄
  4. 일산화탄소
(정답률: 69%)
  • 가연성 가스의 폭발범위 하한값은 가스가 공기와 섞여 연소가 가능한 최소 농도를 의미하며, 부탄은 제시된 가스들 중 하한값이 가장 낮아 가장 쉽게 폭발 범위에 도달합니다.
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22. 다음의 단계로 진행되는 폭발현상을 설명한 것은?

  1. VCE
  2. BLEVE
  3. Jet Fire
  4. Flash Fire
(정답률: 85%)
  • 제시된 과정은 액화가스 탱크의 외부 화재로 인한 가열, 급격한 증발, 탱크 강도 약화 및 파열, 그리고 동시에 발생하는 화구(Fireball) 형성을 설명하고 있습니다. 이는 비등액체 팽창증기 폭발인 BLEVE의 전형적인 메커니즘입니다.
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23. 다음은 간단한 수증기사이클을 나타낸 그림이다. 여기서 랭킨(Rankine) 사이클의 경로를 옳게 나타낸 것은?

  1. 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 9 → 10 → 1
  2. 1 → 2 → 3 → 9 → 10 → 1
  3. 1 → 2 → 3 → 4 → 6 → 5 → 9 → 10 → 1
  4. 1 → 2 → 3 → 8 → 7 → 5 → 9 → 10 → 1
(정답률: 80%)
  • 랭킨 사이클은 수증기의 가열, 단열 팽창, 정압 냉각, 단열 압축의 과정을 거칩니다. 제시된 이미지에서 펌프에 의한 압축(10 $\rightarrow$ 1), 보일러에서의 가열(1 $\rightarrow$ 2 $\rightarrow$ 3), 터빈에서의 팽창(3 $\rightarrow$ 4 $\rightarrow$ 5), 응축기에서의 냉각(5 $\rightarrow$ 9 $\rightarrow$ 10) 과정을 따르는 1 $\rightarrow$ 2 $\rightarrow$ 3 $\rightarrow$ 4 $\rightarrow$ 5 $\rightarrow$ 9 $\rightarrow$ 10 $\rightarrow$ 1 경로가 정답입니다.
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24. 가스가 폭발하기 전 발화 또는 착화가 일어날 수 있는 요인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 습도
  2. 조성
  3. 압력
  4. 온도
(정답률: 72%)
  • 가스의 폭발 및 발화에 영향을 주는 주요 요인은 온도, 압력, 조성(농도)입니다. 습도는 일반적인 가스 폭발의 직접적인 발화나 착화 요인으로 보기 어렵습니다.
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25. 연소관리에서 연소배기가스를 분석하는 가장 주된 이유는?

  1. 노내의 압력을 조절하기 위하여
  2. 연소율을 계산하기 위하여
  3. 공기비를 계산하기 위하여
  4. 매연농도의 산출을 위하여
(정답률: 63%)
  • 연소배기가스 분석의 가장 주된 목적은 배기가스 중의 성분을 측정하여 이론 공기량 대비 실제 공급된 공기량의 비율인 공기비를 계산하고, 이를 통해 연소 효율을 최적화하기 위함입니다.
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26. 점화선의 방폭적 격리방법과 가장 관련이 있는 방폭구조는?

  1. 내압방폭구조
  2. 특수방폭구조
  3. 충진방폭구조
  4. 유입방폭구조
(정답률: 53%)
  • 유입방폭구조는 용기 내부에 절연유를 주입하여 불꽃, 아크 또는 고온 발생 부분이 기름 속에 잠기게 함으로써, 기름면 위에 존재하는 가연성 가스에 인화되지 않도록 점화선을 격리하는 구조입니다.
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27. 헬륨과 성분을 모르는 어떤 순수물질의 확산속도를 측정하였더니 헬륨의 확산속도의 1/2 이였다. 이 순수물질은 무엇인가?

  1. 수소
  2. 메탄
  3. 산소
  4. 프로판
(정답률: 50%)
  • 그레이엄의 확산 법칙에 따라 기체의 확산 속도는 분자량의 제곱근에 반비례합니다. 헬륨의 분자량을 기준으로 미지의 물질 분자량을 계산하여 정답을 도출합니다.
    $$v_{2} = v_{1} \times \sqrt{\frac{M_{1}}{M_{2}}}$$
    $$1/2 = 1 \times \sqrt{\frac{4}{M_{2}}}$$
    $$M_{2} = 16$$
    분자량이 $16$인 물질은 메탄($CH_{4}$)입니다.
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28. 저위 발열량이 10000kcal/kg인 어떤 연료 1kg을 연소시킨 결과 연소열은 6500kcal/kg이었다. 이 경우의 연소효율은?

  1. 45%
  2. 55%
  3. 65%
  4. 75%
(정답률: 76%)
  • 연소효율은 연료가 가진 전체 발열량 대비 실제로 회수된 연소열의 비율로 계산합니다.
    $$\text{효율} = \frac{\text{연소열}}{\text{저위 발열량}} \times 100$$
    $$\text{효율} = \frac{6500}{10000} \times 100$$
    $$\text{효율} = 65\%$$
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29. 연소범위에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. N2를 가연성가스에 혼합하면 연소범위는 넓어진다.
  2. CO2를 가연성가스에 혼합하면 연소범위가 넓어진다.
  3. 가연성가스는 온도가 일정하고 압력이 내려가면 연소 범위가 넓어진다.
  4. 가연성가스는 온도가 일정하고 압력이 올라가면 연소 범위가 넓어진다.
(정답률: 79%)
  • 일반적으로 가연성 가스는 온도가 일정할 때 압력이 상승하면 연소 범위가 넓어지는 특성을 가집니다.
    오답 노트
    질소($N_2$)나 이산화탄소($CO_2$) 같은 불활성 가스를 혼합하면 연소 범위는 좁아집니다.
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30. 연료에 고정 탄소가 많이 함유되어 있을 때 발생되는 현상으로 옳은 것은?

  1. 매연 발생이 많다.
  2. 발열량이 높아진다.
  3. 연소 효과가 나쁘다.
  4. 열손실을 초래한다.
(정답률: 78%)
  • 연료 내의 고정 탄소 함유량이 많을수록 연소 시 발생하는 열량이 증가하여 발열량이 높아집니다.
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31. 압력 0.2MPa, 온도 333K의 공기 2kg이 이상적인 폴리트로픽 과정으로 압축되어 압력 2MPa, 온도 523K로 변화하였을 때 이 과정 동안의 일량은 약 몇 kJ인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. -447
  2. -547
  3. -647
  4. -667
(정답률: 38%)
  • 폴리트로픽 과정의 일량은 기체 상수 $R$과 온도 변화, 폴리트로픽 지수 $k$를 이용하여 계산합니다.
    $$W = \frac{m \times R \times (T_{1} - T_{2})}{k - 1}$$
    $$W = \frac{2 \times 287 \times (333 - 523)}{1.244 - 1}$$
    $$W = -447 \text{ kJ}$$
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32. 대기압에서 1.5m3의 용적을 가진 기체를 동일 온도에서 용적 40L의 용기에 충전한다면 압력은 얼마가 되는가? (단, 대기압은 1atm으로 한다.)

  1. 35.5atm
  2. 37.5atm
  3. 39.5atm
  4. 41.5atm
(정답률: 66%)
  • 온도가 일정할 때 기체의 압력과 부피는 반비례한다는 보일의 법칙을 적용합니다.
    $$P_{2} = \frac{P_{1}V_{1}}{V_{2}}$$
    $$P_{2} = \frac{1 \times 1.5 \times 10^{3}}{40}$$
    $$P_{2} = 37.5 \text{ atm}$$
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33. 무게 조성으로 프로판 66%, 탄소 24%인 어떤 연료 100g을 완전연소하는데 필요한 이론산소량은 약 몇 g인가? (단 C, O, H의 원자량은 각각 12, 16, 1이다.)

  1. 256
  2. 288
  3. 304
  4. 320
(정답률: 44%)
  • 각 성분의 완전연소 반응식을 통해 필요한 산소량을 계산합니다. 프로판($C_{3}H_{8}$) 66g과 탄소($C$) 24g에 필요한 산소의 총합을 구합니다.
    $$O_{2} = \frac{66}{44} \times 5 + \frac{24}{12} \times 1$$
    $$O_{2} = 1.5 \times 5 + 2 \times 1 = 9.5 \text{ mol}$$
    $$O_{2} = 9.5 \times 32 = 304 \text{ g}$$
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34. 석탄을 분석한 결과 휘발분이 35.6%, 회분이 23.2%, 수분이 2.4%일 때 이 석탄의 연료비는?

  1. 1.03%
  2. 1.06%
  3. 1.09%
  4. 1.14%
(정답률: 44%)
  • 연료비는 연료 중의 가연분(휘발분 + 고정탄소)에 대한 비가연분(회분 + 수분)의 비율을 의미합니다.
    $$연료비 = \frac{회분 + 수분}{100 - (회분 + 수분)}$$
    $$연료비 = \frac{23.2 + 2.4}{100 - (23.2 + 2.4)}$$
    $$연료비 = 1.09$$
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35. 가연성기체를 공기와 같은 조연성기체 중에 분출시켜 연소시키므로 불완전연소에 의한 그을음을 형성하기 쉬운 기체의 연소 형태는?

  1. 혼합연소(混合燃燒)
  2. 예혼합연소(豫混合燃燒)
  3. 혼기연소(混氣燃燒)
  4. 확산연소(擴散燃燒)
(정답률: 60%)
  • 가연성 기체가 조연성 기체 속으로 분출되면서 확산되어 연소하는 형태를 확산연소라고 합니다. 이 방식은 연료와 공기의 혼합이 연소 지점에서 이루어지므로 산소 공급이 불충분한 영역이 생겨 불완전연소에 의한 그을음이 형성되기 쉽습니다.
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36. 난류 예혼합화염과 층류 예혼합화염에 대한 특징을 설명 한 것으로 옳지 않은 것은?

  1. 난류 예혼합화염의 연소속도는 층류 예혼합화염의 수배내지 수십배에 달한다.
  2. 난류 예혼합화염의 두께는 수 밀리미터에서 수십 밀리미터에 달하는 경우가 있다.
  3. 난류 예혼합화염은 층류 예혼합화염에 비하여 화염의 휘도가 낮다.
  4. 난류 예혼합화염의 경우 그 배후에 다량의 미연소분이 잔존한다.
(정답률: 76%)
  • 난류 예혼합화염은 층류에 비해 강한 혼합과 빠른 연소 속도를 가지며, 이로 인해 화염의 휘도가 훨씬 높게 나타납니다. 따라서 휘도가 낮다는 설명은 옳지 않습니다.
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37. 다음 열역학 제 2법칙에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 열은 스스로 저열원에서 고열원으로 이동할 수 없다.
  2. 일은 열로 만들 수 있고, 만들어진 열은 전량 일로 바꿀 수 있다.
  3. 제 2종 영구기관을 만드는 것은 불가능하다.
  4. 전체 우주의 엔트로피는 감소하는 법이 없다.
(정답률: 65%)
  • 열역학 제2법칙에 따라 열은 스스로 저온에서 고온으로 이동할 수 없으며, 열을 100% 일로 변환하는 것은 불가능합니다. 따라서 일은 열로 바꿀 수 있지만, 열을 전량 일로 바꿀 수 있다는 설명은 틀린 것입니다.
    오답 노트
    제 2종 영구기관: 열효율 100% 기관으로 제작 불가능함
    엔트로피: 우주의 전체 엔트로피는 항상 증가하거나 일정함
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38. 다음 [보기]에서 설명하는 가스폭발 위험성 평가 기법은?

  1. FHA(Fault Hazard Analysis)
  2. JSA(Job Safety Analysis)
  3. EVP(Extreme Value Projection)
  4. ETA(Event Tree Analysis)
(정답률: 79%)
  • 제시된 의 설명은 초기 사건으로부터 시작하여 성공 또는 실패의 경로를 추적해 최종 결과를 분석하는 정량적·귀납적 분석 기법인 ETA(Event Tree Analysis)에 대한 설명입니다.
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39. 액화천연가스 인수기지에 대하여 위험성평가를 하려고 할 때 절차로 옳은 것은?

  1. 위험의 인지 → 사고발생 빈도분석 → 사고피해 영향분석 → 위험의 해석 및 판단
  2. 위험의 인지 → 위험의 해석 및 판단 → 사고발생빈도 분석 → 사고피해 영향분석
  3. 위험의 해석 및 판단 → 사고발생 빈도분석 → 사고피해 영향분석 → 위험의 인지
  4. 사고발생 빈도분석 → 사고피해 영향분석 → 위험의 인지 → 위험의 해석 및 판단
(정답률: 69%)
  • 위험성평가의 표준 절차는 먼저 위험 요인을 인지하고, 그 사고가 얼마나 자주 발생하는지 빈도를 분석한 뒤, 발생 시 어느 정도의 피해가 있는지 영향분석을 거쳐 최종적으로 위험의 수준을 해석하고 판단하는 순서로 진행됩니다.
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40. 내압방폭구조로 전기기기를 설계할 때 가장 중요하게 고려해야 할 것은?

  1. 가연성가스의 최소점화에너지
  2. 가연성가스의 안전간극
  3. 가연성가스의 연소열
  4. 가연성가스의 발화열
(정답률: 84%)
  • 내압방폭구조는 용기 내부에서 폭발이 발생하더라도 그 압력을 견디고 외부의 가연성 가스에 점화되지 않도록 설계하는 것이 핵심입니다. 따라서 화염이 외부로 전파되지 않도록 하는 가연성가스의 안전간극 확보가 가장 중요합니다.
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3과목: 가스설비

41. 2단 감압방식 조정기의 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 장치가 복잡하고 조작이 어렵다.
  2. 재액화가 발생할 우려가 있다.
  3. 공급 압력이 안정하다.
  4. 배관의 지름이 커야 한다.
(정답률: 61%)
  • 2단 감압방식 조정기는 공급 압력이 안정적이라는 장점이 있으나, 장치가 복잡하고 재액화 우려가 있는 특징을 가집니다. 배관 지름의 크기는 감압 방식의 핵심 특징으로 보기 어렵습니다.
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42. 수소에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 상온에서 강제 중의 탄소와 반응하여 수소취성을 일으킨다.
  2. 염소와의 혼합 기체에 일광을 쬐면 폭발한다.
  3. 암모니아 합성의 원료가스이다.
  4. 열전달율이 크고 열에 대하여 안정하다.
(정답률: 60%)
  • 수소취성은 상온이 아니라 고온, 고압 환경에서 수소가 강재 중의 탄소와 반응하여 메탄 가스를 생성함으로써 금속이 취약해지는 현상입니다.
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43. LNG의 용도 중 한냉을 이용하는 방법이 아닌 것은?

  1. 액화산소, 액화질소의 제조
  2. 메탄올, 암모니아 제조
  3. 저온 분쇄
  4. 해수 담수화
(정답률: 59%)
  • 메탄올과 암모니아 제조는 각각 $800^{\circ}C$이상의 고온이나 $400\sim500^{\circ}C$의 고온 환경에서 이루어지는 공정으로, LNG의 한냉(저온)을 이용하는 방법이 아닙니다.
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44. 임펠러의 바깥 둘레에 가이드베인이 없는 펌프로서 토출량이 커서 대용량의 경우에 주로 사용되는 펌프는?

  1. 플런저 펌프
  2. 터빈펌프
  3. 베인펌프
  4. 볼류트 펌프
(정답률: 65%)
  • 볼류트 펌프는 임펠러 바깥 둘레에 가이드베인이 없는 구조로, 토출량이 커서 대용량의 유체를 수송하는 경우에 주로 사용되는 펌프입니다.
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45. 가스 공급설비 설치를 위하여 지반조사 시 최대 토크 또는 모멘트를 구하기 위한 시험은?

  1. 표준관입시험
  2. 표준허용시험
  3. 배인(vane)시험
  4. 토질시험
(정답률: 70%)
  • 배인(vane)시험은 원통형 날개를 지반에 삽입하여 회전시킬 때 발생하는 최대 토크나 모멘트를 측정하여 점성토의 전단 강도를 파악하는 시험법입니다.
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46. 다음 반응과 같은 접촉분해 공정 중에서 카본생성을 억제하는 방법으로 옳은 것은?

  1. 반응온도를 낮게, 압력을 높게
  2. 반응온도를 높게, 압력을 낮게
  3. 반응온도를 높게, 압력을 높게
  4. 반응온도를 낮게, 압력을 낮게
(정답률: 70%)
  • 제시된 반응식 $\text{CH}_4 \rightleftharpoons 2\text{H}_2 + \text{C}$에서 반응 후 몰수가 증가하므로, 르샤틀리에 원리에 따라 온도가 높고 압력이 낮을수록 정반응(카본 생성)이 촉진됩니다. 따라서 카본 생성을 억제하려면 이와 반대로 반응온도를 낮게, 압력을 높게 유지해야 합니다.
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47. 기포펌프로서 유량이 0.4m3/min인 물을 흡수면보다 50m 높은 곳으로 양수하여, 공기량 2.1m3/min, 압축기의 소요동력이 15PS 소요되었다고 할 때 기포 펌프의 효율은 약 몇 %인가?

  1. 19.6
  2. 25.0
  3. 29.6
  4. 35.0
(정답률: 55%)
  • 기포 펌프의 효율은 펌프가 물을 끌어올리는 데 사용한 이론적 에너지와 실제 투입된 동력의 비로 계산합니다.
    $$ \eta = \frac{Q \times H \times \rho}{\text{Power}} $$
    $$ \eta = \frac{0.4 \times 50 \times 1000}{15 \times 75 \times 60} $$
    $$ \eta = 29.6 $$
    따라서 효율은 약 $29.6\%$ 입니다.
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48. 배관용 조인트(joint)의 분류 방법 중 용접, 납땜 등에 의한 것으로서 가스의 누출에 대한 안전도가 높으며 버트 용접조인트와 소켓 용접조인트로 구분되는 조인트 방법은?

  1. 분해조인트
  2. 영구조인트
  3. 신축조인트
  4. 다방(多方)조인트
(정답률: 60%)
  • 용접이나 납땜을 통해 배관을 완전히 일체화시켜 가스 누출 위험을 최소화하고 분해가 불가능하게 만든 연결 방식을 영구조인트라고 합니다.
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49. 다음 중 수소를 얻을 수 없는 반응은?

  1. Al＋NaOH＋H2O
  2. Hg＋HCl
  3. Na＋H2O
  4. Zn＋H2SO4
(정답률: 68%)
  • 수소는 금속의 반응성(이온화 경향)이 물이나 산보다 클 때 발생합니다. Hg(수은)은 반응성이 매우 낮아 HCl(염산)과 반응하여 수소를 발생시키지 못합니다.
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50. 액화석유가스 용기충전시설에서 기체에 의한 가스 설비의 내압시험압력은?

  1. 상용압력의 0.75배 이상
  2. 상용압력의 1.0배 이상
  3. 상용압력의 1.25배 이상
  4. 상용압력의 1.5배 이상
(정답률: 61%)
  • 가스 설비의 내압시험 압력은 시험 매체에 따라 기준이 다릅니다.
    오답 노트
    물(수압)에 의한 시험: 상용압력의 $1.5$배 이상
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51. 가스 연소 시 역화(Flash back)의 원인이 아닌 것은?

  1. 가스 공급량이 지나치게 과다할 때
  2. 가스 공급 압력이 지나치게 낮을 때
  3. 버너가 과열되었을 때
  4. 콕크가 충분하게 열리지 않은 경우
(정답률: 57%)
  • 역화는 연소 속도가 가스 공급 속도보다 빠를 때 발생합니다. 가스 공급 압력이 낮거나, 콕크가 덜 열려 공급량이 부족할 때, 또는 버너가 과열되었을 때 발생하며, 가스 공급량이 지나치게 과다한 경우는 역화의 원인이 아닙니다.
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52. 다음 중 터보식 펌프에 해당되지 않는 것은?

  1. 원심펌프
  2. 사류펌프
  3. 왕복펌프
  4. 축류펌프
(정답률: 68%)
  • 터보식 펌프는 회전차를 이용하여 액체에 에너지를 주는 방식으로 원심펌프, 사류펌프, 축류펌프가 해당합니다.
    오답 노트
    왕복펌프: 왕복 운동을 통해 액체를 밀어내는 용적식 펌프입니다.
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53. 특정설비 재검사대상으로 맞는 것은?

  1. 역화방지장치
  2. 차량에 고정된 탱크
  3. 자동차용 가스 자동주입기
  4. 특정고압가스용 실린더 캐비넷
(정답률: 51%)
  • 특정설비의 재검사 대상에는 차량에 고정된 탱크가 포함됩니다.
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54. 나프타를 접촉분해법에서 개질온도 705℃의 조건에서 개질압력을 1기압보다 높일 때의 가스의 조성변화는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 가스의 조성은 H2와 CO가 증가하고 CH4와 CO2가 감소한다.
  2. 가스의 조성은 H2와 CO가 감소하고 CH4와 CO2가 증가한다.
  3. 가스의 조성은 H2와 CO2가 증가하고 CH4와 CO가 증가한다.
  4. 가스의 조성은 CH4와 CO가 증가하고 H2와 CO2가 감소한다.
(정답률: 47%)
  • 나프타 접촉분해 시 압력을 높이면 르샤틀리에 원리에 의해 분자 수가 증가하는 방향의 반응이 억제됩니다. 따라서 분자 수가 많은 $H_{2}$와 $CO$는 감소하고, 분자 수가 적은 $CH_{4}$와 $CO_{2}$는 증가하게 됩니다.
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55. 다음 금속재료에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 강에 P(인)의 함유량이 많으면 신율, 충격치는 저하된다.
  2. 18% Cr, 8% Ni을 함유한 강을 18-8스테인리스강이라 한다.
  3. 금속가공 중에 생긴 잔류응력 제거에는 열처리를 한다.
  4. 구리와 주석이 합금은 황동이고, 구리와 아연의 합금은 청동이다.
(정답률: 84%)
  • 구리와 주석의 합금은 청동이고, 구리와 아연의 합금은 황동입니다. 두 합금의 명칭이 서로 바뀌어 설명되었습니다.
    오답 노트
    강에 P(인)의 함유량이 많으면 신율, 충격치는 저하된다, 18% Cr, 8% Ni을 함유한 강을 18-8스테인리스강이라 한다, 금속가공 중에 생긴 잔류응력 제거에는 열처리를 한다: 모두 금속재료에 대한 옳은 설명입니다.
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56. 탱크로리에서 저장탱크로 LP가스를 이입할 때의 방법이 아닌 것은?

  1. 비중차에 의한 방법
  2. 탱크의 자체 압력에 의한 방법
  3. 액송 펌프에 의한 방법
  4. 압축기에 의한 방법
(정답률: 63%)
  • LP가스를 이입할 때는 압력차를 이용하거나 기계적 힘을 사용해야 합니다. 비중차에 의한 방법은 가스 이입 방법으로 적절하지 않습니다.
    오답 노트
    탱크의 자체 압력에 의한 방법, 액송 펌프에 의한 방법, 압축기에 의한 방법: 모두 유효한 LP가스 이입 방법입니다.
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57. 원심압축기의 특징이 아닌 것은?

  1. 용량조정이 어렵다.
  2. 윤활유가 불필요하다.
  3. 설치면적이 적다.
  4. 압축이 단속적이다.
(정답률: 60%)
  • 원심압축기는 터보형 압축기의 일종으로, 기체를 연속적으로 압축하여 토출하는 연속식 압축기입니다.
    오답 노트
    용량조정이 어렵다, 윤활유가 불필요하다, 설치면적이 적다: 원심압축기의 일반적인 특징입니다.
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58. 터보형 압축기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 연속 토출로 액동현상이 적다.
  2. 설치면적이 크고, 효율이 높다.
  3. 운전 중 서징현상에 주의해야 한다.
  4. 윤활유가 필요 없어 기체에 기름의 혼입이 적다.
(정답률: 52%)
  • 터보형 압축기는 원심식, 사류식, 축류식으로 구분되며, 용적식에 비해 설치면적이 적다는 특징이 있습니다.
    오답 노트
    연속 토출로 액동현상이 적다, 운전 중 서징현상에 주의해야 한다, 윤활유가 필요 없어 기체에 기름의 혼입이 적다: 터보형 압축기의 올바른 특징입니다.
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59. 내경이 492.2mm이고 외경이 508.0mm인 배관을 맞대기 용접하는 경우 평행한 용접이음매의 간격은 얼마로 하여야 하는가?

  1. 75mm
  2. 95mm
  3. 115mm
  4. 135mm
(정답률: 45%)
  • 배관 맞대기 용접 시 평행한 용접이음매의 간격은 배관 두께와 반지름을 이용한 계산식으로 산출하며, 최소 간격은 $50\text{mm}$로 규정합니다.
    $$D = 2.5 \sqrt{R_m t}$$
    $$D = 2.5 \times \sqrt{\frac{492.2 + 7.9}{2} \times 7.9}$$
    $$D = 111.11$$
    계산 결과 $111.11\text{mm}$이상이어야 하므로, 보기 중 가장 적절한 값은 $115\text{mm}$입니다.
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60. 가스와 공기의 열전도도가 다른 특성을 이용하는 가스 검지기는?

  1. 서머스태트식 가스검지기
  2. 적외선식 가스검지기
  3. 수소염 이온화식 가스검지기
  4. 접촉연소식 가스검지기
(정답률: 68%)
  • 서머스태트식 가스검지기는 가스와 공기의 열전도도 차이를 이용하여 가스의 농도를 측정하는 원리를 이용합니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 고압가스용 이음매 없는 용기에서 부식도장을 실시하기 전에 도장효과를 향상시키기 위한 전처리방법이 아닌 것은?

  1. 산세척
  2. 쇼트브라스팅
  3. 마블링
  4. 에칭프라이머
(정답률: 69%)
  • 도장 효과를 높이기 위한 전처리 방법으로는 산세척, 쇼트브라스팅, 에칭프라이머, 탈지, 피막화성처리가 사용됩니다. 마블링은 전처리 방법이 아닙니다.
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62. 액화석유가스에 첨가하는 냄새가 나는 물질의 측정방법이 아닌 것은?

  1. 오더미터법
  2. 엣지법
  3. 주사기법
  4. 냄새주머니법
(정답률: 70%)
  • 액화석유가스의 부취제 측정방법에는 오더미터법, 주사기법, 냄새주머니법, 무취실법이 있습니다. 따라서 엣지법은 측정방법에 해당하지 않습니다.
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63. 니켈(Ni) 금속을 포함하고 있는 촉매를 사용하는 공정에서 주로 발생할 수 있는 맹독성 가스는?

  1. 산화니켈(Nio)
  2. 니켈카르보닐[Ni(CO)4]
  3. 니켈클로라이드(NiCl2)
  4. 니켈염
(정답률: 79%)
  • 니켈(Ni) 금속이 일산화탄소(CO)와 반응하면 매우 강력한 독성을 가진 니켈카르보닐 $\text{Ni(CO)}_4$가 발생합니다.
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64. 탱크 내 작업을 하기 위하여 탱크 내 가스 치환, 세정, 환기 등을 실시하고 다음과 같은 결과를 얻었다. 이때 탱크 내에 들어가 작업하여도 되는 경우는?

  1. 암모니아 : 1.0%, 공기 : 99.0%
  2. 산소 : 80.0%, 질소 : 20.0%
  3. 프로판 : 0.1%, 공기 : 99.9%
  4. 질소 : 85.0%, 산소 : 15.0%
(정답률: 60%)
  • 탱크 내 작업 가능 기준은 가연성 가스가 폭발하한계의 $1/4$이하, 독성 가스가 TLV-TWA 기준농도 이하, 산소 농도가 $18\sim22\%$ 범위 내여야 합니다. 프로판의 경우 농도가 $0.1\%$로 매우 낮아 안전하게 작업이 가능합니다.
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65. 용기 각인 시 내압시험압력의 기호와 단위를 옳게 표시한 것은?

  1. 기호 : TP, 단위 : MPa
  2. 기호 : TP, 단위 : kg
  3. 기호 : FP, 단위 : MPa
  4. 기호 : FP, 단위 : kg
(정답률: 76%)
  • 용기 각인 기호에서 내압 시험압력은 TP이며, 단위는 MPa를 사용합니다.
    오답 노트
    FP: 압축가스 용기의 최고충전압력
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66. 저장탱크에 의한 액화석유가스사용시설에서 지반조사의 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저장 및 가스설비에 대하여 제 1차 지반조사를 한다.
  2. 제1차 지반조사방법은 드릴링을 실시하는 것을 원칙으로 한다.
  3. 지반조사 위치는 저장설비 외면으로부터 10m 이내에서 2곳 이상 실시한다.
  4. 표준 관입시험은 표준 관입시험 방법에 따라 N 값을 구한다.
(정답률: 77%)
  • 저장탱크 지반조사 시 제1차 지반조사방법은 드릴링이 아니라 보링을 실시하는 것을 원칙으로 합니다.
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67. 일반도시가스공급시설에 설치된 압력조정기는 매 6개월에 1회 이상 안전점검을 실시한다. 압력조정기의 점검기준으로 틀린 것은?

  1. 입구압력을 측정하고 입구압력이 명판에 표시된 입구압력 범위 이내인지 여부
  2. 격납상자 내부에 설치된 압력조정기는 격납상자의 견고한 고정 여부
  3. 조정기의 몸체와 연결부의 가스누출 유무
  4. 필터 또는 스트레이너의 청소 및 손상 유무
(정답률: 57%)
  • 압력조정기의 점검 시에는 입구압력이 아니라 출구압력을 측정하여 명판에 표시된 출구압력 범위 이내로 공급되는지 여부를 확인해야 합니다.
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68. 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 인화성 물질 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: 64%)
  • 압축천연가스충전시설의 안전거리는 화재 및 폭발 시 피해를 최소화하기 위해 법적으로 규정되어 있으며, 저장설비·처리설비·압축가스설비 및 충전설비는 인화성 물질 또는 가연성물질의 저장소로부터 $8\text{m}$이상의 거리를 유지해야 합니다.
    오답 노트
    - 처리설비·압축가스설비 및 충전설비의 사업소경계 거리: $10\text{m}$이상(방호벽 설치 시 $5\text{m}$이상) 유지
    - 충전설비의 도로경계 거리: $5\text{m}$이상 유지
    - 저장설비·압축가스설비 및 충전설비의 철도 거리: $30\text{m}$이상 유지
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69. 다음 각 가스의 특징에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 염소 자체는 폭발성이나 인화성이 없다.
  2. 일산화탄소는 산화성이 강하다.
  3. 황화수소는 갈색의 무취 기체이다.
  4. 암모니아 가스는 갈색을 띤다.
(정답률: 67%)
  • 염소는 자극성이 있는 황록색 기체로 조연성과 독성이 있으며, 자체적으로는 폭발성이나 인화성이 없습니다.
    오답 노트
    일산화탄소: 산화성이 아닌 환원성 성질을 가짐
    황화수소: 갈색이 아닌 무색의 계란 썩는 냄새 기체임
    암모니아: 갈색이 아닌 무색의 기체임
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70. 흡수식 냉동설비는 발생기를 가열하는 1시간의 입열량이 몇 kcal인 것을 1일의 냉동능력 1ton 으로 보는가?

  1. 3400
  2. 5540
  3. 6640
  4. 7200
(정답률: 72%)
  • 흡수식 냉동설비의 냉동능력 $1\text{ton}$은 발생기를 가열하는 1시간의 입열량이 $6640\text{kcal}$인 경우로 정의합니다.
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71. 독성가스를 용기를 이용하여 운반 시 비치하여야 하는 적색기의 규격으로 옳은 것은?

  1. 빨강색포로 한변의 길이가 30㎝ 이상의 정방향으로 하고 길이가 1.2m 이상의 깃대일 것
  2. 빨강색포로 한변의 길이가 30㎝ 이상의 정방향으로 하고 길이가 1.5m 이상의 깃대일 것
  3. 빨강색포로 한변의 길이가 40㎝ 이상의 정방향으로 하고 길이가 1.2m 이상의 깃대일 것
  4. 빨강색포로 한변의 길이가 40㎝ 이상의 정방향으로 하고 길이가 1.5m 이상의 깃대일 것
(정답률: 54%)
  • 독성가스 운반 시 비치하는 적색기의 법적 규격은 빨강색포로 한변의 길이가 $40\text{cm}$이상의 정방향이며, 깃대의 길이는 $1.5\text{m}$이상이어야 합니다.
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72. 탱크주밸브, 긴급차단장치에 속하는 밸브 그 밖의 중요한 부속품이 돌출된 저장탱크는 그 부속품을 차량의 좌측면이 아닌 곳에 설치한 단단한 조작상자 내에 설치한다. 이 경우 조작상자와 차량의 뒷범퍼와의 수평거리는 얼마 이상 이격하여야 하는가?

  1. 20㎝
  2. 30㎝
  3. 40㎝
  4. 50㎝
(정답률: 63%)
  • 저장탱크의 조작상자와 차량 뒷범퍼 사이의 수평거리는 $20\text{ cm}$이상 이격하여 설치해야 합니다.
    오답 노트
    후두취출식 탱크: $40\text{ cm}$이상
    후두취출식 탱크 외: $30\text{ cm}$이상
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73. 고압가스안전관리법상 전문교육의 교육대상자가 아닌 자는?

  1. 안전관리원
  2. 특정고압가스사용신고시설의 안전관리책임자
  3. 운반차량운전자
  4. 검사기관의 기술인력
(정답률: 83%)
  • 고압가스안전관리법상 전문교육 대상자는 안전관리원, 특정고압가스사용신고시설의 안전관리책임자, 검사기관의 기술인력 등이 해당하며, 운반차량운전자는 전문교육 대상자에 포함되지 않습니다.
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74. 프로판가스의 충전용 용기로 주로 사용되는 것은?

  1. 리벳용기
  2. 주철용기
  3. 이음새 없는 용기
  4. 용접용기
(정답률: 64%)
  • 프로판가스와 같은 고압가스 충전용 용기로는 기밀성과 강도가 우수한 용접용기가 주로 사용됩니다.
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75. 내용적 40L의 고압용기에 0℃, 100기압의 산소가 충전되어 있다. 이 가스 4kg 을 사용하였다면 전압력은 약 몇 기압이 되겠는가?

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 50
(정답률: 52%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 충전된 가스의 총 질량을 구한 뒤, 사용 후 남은 질량으로 전압력을 계산합니다.
    $$W = \frac{PVM}{RT}$$
    $$W = \frac{100 \times 40 \times 32}{0.082 \times 273} = 5717.86\text{ g}$$
    $$P = \frac{(W - 4000)RT}{VM}$$
    $$P = \frac{(5717.86 - 4000) \times 0.082 \times 273}{40 \times 32} = 30.04$$
    $$P = 30$$
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76. 가연성가스의 검지경보장치 중 전기설비를 방폭구조로 하지 않아도 되는 가연성가스는?

  1. 아세틸렌
  2. 프로판
  3. 브롬화메탄
  4. 에틸에테르
(정답률: 78%)
  • 브롬화메탄과 암모니아는 공기 중에서 자기발화 특성이 있어 전기설비를 방폭구조로 하지 않아도 됩니다.
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77. 안전밸브에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 스프링식, 가용전식, 파열판식, 중추식이 있다.
  2. 가연성가스 저장탱크에는 부압파괴 방지장치인 진공 안전밸브를 설치한다.
  3. 작동압력은 내압시험압력의 10분의 8 이하로 한다.
  4. 랩쳐 디스크는 장치 내부의 온도가 비이상적으로 상승할 경우에 대비해 사용된다.
(정답률: 55%)
  • 랩쳐 디스크(파열판)는 온도가 아닌, 장치 내부의 압력이 급격히 상승하여 설계 압력을 초과할 때 파열되어 압력을 방출함으로써 설비를 보호하는 장치입니다.
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78. 용기 및 특정설비의 재검사에 대한 기준으로 옳은 것은?

  1. 15년 미만의 차량에 고정된 탱크는 5년마다 검사를 받아야 한다.
  2. 저장탱크를 다른 장소로 이동하여 설치한 때에는 3년 후에 재검사를 받아야 한다.
  3. 15년 미만의 내용적이 10L인 용접용기는 5년마다 검사를 받아야 한다.
  4. 저장탱크가 없는 곳에 설치된 기화장치는 2년마다 재검사를 받아야 한다.
(정답률: 61%)
  • 용기 및 특정설비의 재검사 기준에 따라 15년 미만의 차량에 고정된 탱크는 5년마다 검사를 받아야 합니다.
    오답 노트
    저장탱크를 다른 장소로 이동하여 설치한 때: 이동하여 설치한 때마다 검사
    15년 미만의 내용적 10L 용접용기: 3년마다 검사
    저장탱크가 없는 곳의 기화장치: 3년마다 검사
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79. 저장탱크에 액화석유가스를 충전하려면 가스의 용량이 상용의 온도에서 저장탱크 내용적의 몇 %를 넘지 않아야 하는가?

  1. 85
  2. 90
  3. 95
  4. 98
(정답률: 76%)
  • 액화석유가스 저장탱크의 충전량은 온도 변화에 따른 액체의 팽창으로 인한 위험을 방지하기 위해 상용 온도에서 저장탱크 내용적의 $90\%$를 초과하지 않도록 규정하고 있습니다.
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80. 용기에 의한 액화석유가스사용시설 중 사이폰 용기 설치의 기준에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 안전밸브가 설치되어 있는 시설에만 사용한다.
  2. 연소장치가 설치되어 있는 시설에만 사용한다.
  3. 역류방지밸브가 설치되어 있는 시설에만 사용한다.
  4. 기화장치가 설치되어 있는 시설에만 사용한다.
(정답률: 53%)
  • 사이폰 용기는 액체 상태의 가스를 끌어올려 공급하는 방식으로, 안정적인 가스 공급을 위해 반드시 기화장치가 설치되어 있는 시설에만 사용해야 합니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 차압식 유량계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 베르누이 정리를 이용하여 유량을 측정한다.
  2. 오리피스식은 편식오리피스와 복식오리피스가 있다.
  3. 고속유체의 유속측정에는 플로노즐식이 이용된다.
  4. 벤투리식은 제작비가 비싸고 교환이 어려운 단점이 있다.
(정답률: 55%)
  • 차압식 유량계 중 오리피스식은 설치 위치와 구조에 따라 동심 오리피스와 편심 오리피스로 구분합니다. 따라서 편식과 복식으로 구분한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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82. 다음 중 되먹임제어와 관계가 없는 것은?

  1. 디지털제어
  2. 정량적제어
  3. 폐루프제어
  4. 비교제어
(정답률: 47%)
  • 되먹임제어는 제어량과 목표값을 비교하여 수정 신호를 보내는 방식으로, 폐루프제어, 폐회로제어, 피드백제어, 정량적제어, 비교제어와 모두 같은 개념입니다. 디지털제어는 제어 신호의 처리 방식에 따른 분류이므로 되먹임제어의 정의와는 직접적인 관계가 없습니다.
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83. 국제단위계(SI 단위계)(The International System of Unit)의 기본단위가 아닌 것은?

  1. 길이[m]
  2. 압력[Pa]
  3. 시간[s]
  4. 광도[cd]
(정답률: 78%)
  • SI 기본단위는 길이(m), 질량(kg), 시간(s), 전류(A), 온도(K), 물질량(mol), 광도(cd)의 7가지입니다. 압력(Pa)은 이 기본단위들의 조합으로 이루어진 유도단위입니다.
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84. 비중이 0.9인 액체가 지름 5㎝인 수평관 속을 매 초 0.2m3의 유량으로 흐를 때 레이놀즈 수는 얼마인가? (단, 액체의 점성계수 μ＝5×10-3kgf·s/m2이다.)

  1. 8.73×104
  2. 9.35×104
  3. 1.02×105
  4. 9.18×105
(정답률: 39%)
  • 유체의 흐름 특성을 나타내는 레이놀즈 수를 구하기 위해 밀도, 관 지름, 유속, 점성계수를 이용합니다.
    $$Re = \frac{\rho V D}{\mu}$$
    $$Re = \frac{900 \times 101.86 \times 0.05}{0.049}$$
    $$Re = 9.35 \times 10^{4}$$
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85. 다음 [보기]의 가스미터 중 실측식으로만 짝지어진 것은?

  1. ⓒ, ⓔ, ⓕ
  2. ⓐ, ⓓ, ⓕ
  3. ⓒ, ⓓ, ⓕ
  4. ⓐ, ⓑ, ⓔ
(정답률: 71%)
  • 가스미터는 측정 방식에 따라 실측식과 추량식으로 구분합니다. 실측식에는 건식(막식형, 회전식 등)과 습식이 포함되므로, 의 보기 중 습식, 루트식, 다이어프램식이 실측식에 해당합니다.
    오답 노트
    델타형, 오리피스미터, 터빈식: 추량식에 해당함
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86. 시험지에 의한 가스검지법 중 시험지별 검지가스가 바르지 않게 연결된 것은?

  1. KI전분지 - NO2
  2. 염화제일동 착염지 - C2H2
  3. 염화파라듐지 - CO
  4. 연당지 - HCN
(정답률: 70%)
  • 연당지는 황화수소($H_{2}S$)를 검지하는 데 사용되는 시험지이며, $HCN$ 검지에는 적합하지 않습니다.
    오답 노트
    KI전분지: $NO_{2}$ 또는 $Cl_{2}$ 검지 가능
    염화제일동 착염지: $C_{2}H_{2}$ 검지 가능
    염화파라듐지: $CO$ 검지 가능
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87. 헴펠식 가스분석법의 흡수법에 의하여 정량분석이 되지 않는 것은?

  1. 수소
  2. 산소
  3. 이산화탄소
  4. 중탄화수소
(정답률: 68%)
  • 헴펠식 가스분석법의 흡수법은 특정 화학 반응을 통해 가스를 흡수시켜 그 양을 측정하는 방식입니다. 수소는 화학적으로 매우 안정적이며 일반적인 흡수액에 반응하지 않아 이 방법으로 정량분석을 할 수 없습니다.
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88. 관성이 있는 측정기의 지나침(over shooting)과 공명현상을 방지하기 위해 취하는 행동은 무엇인가?

  1. 제동(damping)
  2. 감시경보(process monitor)
  3. 동작평형(motion balance)
  4. 되먹임(feedback)
(정답률: 58%)
  • 제동(damping)은 마찰력을 이용하여 진동 시스템의 운동 에너지를 감쇠시키는 원리입니다. 이를 통해 측정기의 바늘이 목표값을 지나쳐 흔들리는 지나침(over shooting) 현상과 공명현상을 방지하여 빠르게 안정된 값을 읽을 수 있게 합니다.
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89. 부르동관 압력계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 탄성식 압력계이다.
  2. 암모니아용 압력계에는 Cu 및 Cu 합금의 사용을 금한다.
  3. 저압용 부르동관의 재질은 니켈강을 사용한다.
  4. 부르동관의 선단은 압력이 상승하면 팽창하고, 낮아지면 수축한다.
(정답률: 59%)
  • 부르동관의 재질은 측정 압력 범위에 따라 결정됩니다. 저압용으로는 황동, 인청동, 청동을 사용하며, 니켈강이나 스테인리스강은 고압용으로 사용합니다.
    오답 노트
    암모니아용: 암모니아는 구리(Cu)를 부식시키므로 사용 금지
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90. 발열량이 11000kcal/m3이고 가스비중이 0.87인 도시 가스의 웨베지수는?

  1. 9579
  2. 11793
  3. 12644
  4. 13000
(정답률: 71%)
  • 도시가스의 웨베지수(Wobbe Index)는 가스의 발열량을 비중의 제곱근으로 나누어 계산합니다.
    $$WI = \frac{H}{\sqrt{G}}$$
    $$WI = \frac{11000}{\sqrt{0.87}}$$
    $$WI = 11793$
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91. 가스소비량이 1.3kg/h인 가스연소기로 13℃의 물 300L를 43℃로 상승시키는데 필요한 시간은? (단, 가스의 발열량은 12000kcal/kg이며 보일러의 열효율은 65%이다.)

  1. 23분
  2. 33분
  3. 43분
  4. 53분
(정답률: 28%)
  • 물 상승에 필요한 총 열량을 시간당 실제 공급되는 열량으로 나누어 소요 시간을 계산합니다.
    $$\text{시간(분)} = \frac{m \times c \times \Delta t}{\text{가스소비량} \times \text{발열량} \times \text{효율}} \times 60$$
    $$\text{시간(분)} = \frac{300 \times 1 \times (43-13)}{1.3 \times 12000 \times 0.65} \times 60$$
    $$\text{시간(분)} = 53.3$$
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92. 어떤 기체를 가스크로마토그래피로 분석하였더니 지속유량(Retention Volume)이 3mL이고, 지속시간(Retention Time)이 6min 이 되었다면 운반기체의 유속(mL/min)은?

  1. 0.5
  2. 2.0
  3. 5.0
  4. 18
(정답률: 64%)
  • 운반기체의 유속은 지속유량을 지속시간으로 나누어 구할 수 있습니다.
    $$\text{유속} = \frac{\text{지속유량}}{\text{지속시간}}$$
    $$\text{유속} = \frac{3}{6}$$
    $$\text{유속} = 0.5$$
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93. 대류에 의한 열전달에 있어서의 경막계수를 결정하기 위한 무차원 함수로 관성력과 점성력의 비로 표시되는 것은?

  1. Nussel수
  2. Reynolds수
  3. Prandtl수
  4. Euler수
(정답률: 75%)
  • Reynolds수는 유체의 관성력과 점성력의 비를 나타내는 무차원 수로, 대류 열전달에서 흐름의 특성(층류 또는 난류)을 결정하는 핵심 지표입니다.
    오답 노트
    Nussel수: 열전달 계수와 관련된 무차원 수
    Prandtl수: 운동량 확산과 열 확산의 비
    Euler수: 압력과 관성력의 비
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94. 섭씨온도 25℃는 몇 °R인가?

  1. 77
  2. 298
  3. 485
  4. 537
(정답률: 63%)
  • 섭씨온도를 랭킨온도로 변환하기 위해 섭씨를 절대온도(K)로 바꾼 후 1.8을 곱하여 계산합니다.
    $$T_{R} = 1.8 \times (273 + t_{C})$$
    $$T_{R} = 1.8 \times (273 + 25)$$
    $$T_{R} = 536.4$$
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95. 연소가스 중 CO와 H2의 분석에 사용되는 가스분석계는?

  1. 탄산가스계
  2. 질소가스계
  3. 미연소가스계
  4. 수소가스계
(정답률: 65%)
  • 연소 과정에서 연료가 완전히 타지 않아 발생하는 $CO$(일산화탄소)와 $H_{2}$(수소)는 미연분 가스에 해당하므로, 이를 분석하는 장치는 미연소가스계입니다.
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96. 자동조절계의 제어동작에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 비례동작에 의한 조작신호의 변화를 적분동작만으로 일어나는데 필요한 시간을 적분시간이라고 한다.
  2. 조작신호가 동작신호의 미분값에 비례하는 것을 레이트동작(rate action)이라고 한다.
  3. 매분 당 미분동작에 의한 변화를 비례동작에 의한 변화로 나눈 값을 리셋률이라고 한다.
  4. 미분동작에 의한 조작신호의 변화가 비례동작에 의한 변화와 같아질 때까지의 시간을 미분시간이라고 한다.
(정답률: 64%)
  • 리셋률은 적분동작의 속도를 나타내는 지표로, 적분시간의 역수로 정의됩니다. 미분동작의 변화를 비례동작의 변화로 나눈 값이라는 설명은 잘못된 정의입니다.
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97. 미리 알고 있는 양과 측정량을 평형시켜 알고 있는 양의 크기로부터 측정량을 알아내는 측정 방법은?

  1. 편위법
  2. 영위법
  3. 치환법
  4. 보상법
(정답률: 52%)
  • 기준량(미리 알고 있는 양)과 측정하고자 하는 상태량을 서로 평형시켜 그 크기를 알아내는 측정 방법을 영위법이라고 합니다.
    오답 노트
    편위법: 측정량을 다른 양으로 변환하여 측정
    치환법: 지시량과 미리 알고 있는 다른 양을 통해 측정량을 나타냄
    보상법: 측정량과 유사한 기지량의 차이로 측정량을 결정
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98. 전자유량계의 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 압력손실이 전혀 없다.
  2. 적절한 라이닝 재질을 선정하면 슬러리나 부식성액체의 측정이 용이하다.
  3. 응답이 매우 빠르다.
  4. 기체, 기름 등 도전성이 없는 유체의 측정에 적합하다.
(정답률: 64%)
  • 전자유량계는 패러데이의 전자기 유도 법칙을 이용하므로, 반드시 전기가 통하는 도전성 액체여야 측정이 가능합니다.
    오답 노트
    기체, 기름 등 도전성이 없는 유체: 전자기 유도가 일어나지 않아 측정 불가
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99. 계측기기 구비조건으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 정확도가 있고, 견고하고 신뢰할 수 있어야 한다.
  2. 구조가 단순하고, 취급이 용이하여야 한다.
  3. 연속적이고 원격지시 기록이 가능하여야 한다.
  4. 구성은 전자화되고, 기능은 자동화 되어야 한다.
(정답률: 81%)
  • 계측기기는 정확성, 신뢰성, 견고성, 단순한 구조, 취급 용이성, 연속성 및 원격 기록 가능성 등이 필수 조건입니다. 구성의 전자화나 기능의 자동화는 현대적인 발전 방향일 수는 있으나, 모든 계측기기가 반드시 갖추어야 할 기본 구비조건으로 보기는 어렵습니다.
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100. 다음 중 SO2, H2O, CO2에 응답하지 않는 특징을 가지는 검출기는?

  1. 열전도검출기(TCD)
  2. 염광광도검출기(FPD)
  3. 수소불꽃이온검출기(FID)
  4. 전자포획검출기(ECD)
(정답률: 71%)
  • 수소불꽃이온검출기(FID)는 유기화합물을 연소시켜 생성되는 이온을 측정하므로, $\text{SO}_2, \text{H}_2\text{O}, \text{CO}_2$와 같은 무기물이나 극성 분자에는 응답하지 않는 특성이 있습니다.
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