가스기사 필기 기출문제복원 (2013-03-10)

가스기사
(2013-03-10 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 다음 중 비압축성 유체의 흐름에 가장 가까운 것은?

  1. 달리는 고속열차 주위의 기류
  2. 초음속으로 나는 비행기 주위의 기류
  3. 압축기에서의 공기 유동
  4. 물속을 주행하는 잠수함 주위의 수류
(정답률: 86%)
  • 비압축성 유체는 밀도 변화가 거의 없는 유체로, 일반적으로 액체(물 등)나 저속으로 흐르는 기체가 이에 해당합니다.
    오답 노트
    고속열차, 초음속 비행기, 압축기 내 공기 유동: 속도가 매우 빠르거나 압력 변화가 커서 밀도가 변하는 압축성 유동에 해당함
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2. 비압축성 유체의 유량을 일정하게 하고, 관지름을 2배로 하면 유속은 어떻게 되는가? (단, 기타 손실은 무시한다.)

  1. 1/2로 느려진다
  2. 1/4로 느려진다
  3. 2배로 빨라진다.
  4. 4배로 빨라진다.
(정답률: 79%)
  • 유량이 일정할 때 유속은 관 단면적에 반비례합니다. 단면적은 지름의 제곱에 비례하므로, 지름이 $2$배가 되면 단면적은 $4$배가 되어 유속은 $1/4$로 감소합니다.
    ① [기본 공식] $$A_{1}V_{1} = A_{2}V_{2}$$
    ② [숫자 대입] $$\frac{\pi D^{2}}{4} \cdot V_{1} = \frac{\pi (2D)^{2}}{4} \cdot V_{2}$$
    ③ [최종 결과] $$V_{2} = \frac{1}{4}V_{1}$$
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3. 어떤 유체 흐름계를 Buckingham pi 정리에 의하여 차원 해석을 하고자 한다. 계를 구성하는 변수가 7개이고, 기본차원이 3개일 때, 무차원군을 얻기 위해 3개의 핵심그룹(core group)을 사용한다면, 몇 개의 무차원군이 얻어지는가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 10
(정답률: 86%)
  • Buckingham pi 정리에 따라 생성되는 무차원군의 수는 전체 변수의 개수에서 기본 차원의 개수를 뺀 값과 같습니다.
    $$n = N - r$$
    $$n = 7 - 3$$
    $$n = 4$$
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4. 터보팬의 송풍기전압이 350mmAq일 때 풍량이 6m3/min이다. 출구의 동압이 50mmAq이면 정압 공기동력은 몇 PS인가?

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.3
  4. 0.4
(정답률: 57%)
  • 정압 공기동력을 구하기 위해 전압에서 동압을 뺀 정압을 먼저 산출하고, 이를 풍량과 함께 동력 공식에 대입합니다.
    $$P = P_{total} - P_{dynamic}$$
    $$PS = \frac{P \times Q}{75 \times 60}$$
    $$PS = \frac{(350 - 50) \times 6}{75 \times 60}$$
    $$PS = 0.4$$
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5. 관 내를 흐르고 있는 액체의 유속을 급격히 변화시키면 일어날 수 있는 현상은?

  1. 수격현상
  2. 서어징 현상
  3. 양정 증가
  4. 펌프 효율 증가
(정답률: 83%)
  • 관 내를 흐르는 액체의 유속이 급격히 변하면 압력파가 발생하여 배관 및 밸브에 충격을 주는 수격현상(Water Hammer)이 일어납니다.
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6. 원심식 압축기와 비교한 왕복식 압축기의 특징에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 압력비가 낮다.
  2. 송출압력변화에 따라 풍량의 변화가 적다.
  3. 회전속도가 늦다.
  4. 송출량이 맥동적이므로 공기탱크를 필요로 한다.
(정답률: 66%)
  • 왕복식 압축기는 원심식 압축기에 비해 고압을 얻기에 유리하므로 압력비가 높다는 특징을 가집니다.
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7. 원관 내 유체의 흐름에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 일반적으로 층류는 레이놀즈수가 약 2100 이하인 흐름이다.
  2. 일반적으로 난류는 레이놀즈수가 약 4000 이상인 흐름이다.
  3. 일반적으로 관 중심부의 유속은 평균유속보다 빠르다.
  4. 일반적으로 최대속도에 대한 평균속도의 비는 난류가 층류보다 작다.
(정답률: 83%)
  • 유체의 흐름에서 최대속도에 대한 평균속도의 비는 층류(약 $0.8$)가 난류(약 $0.4 \sim 0.8$)보다 큽니다. 따라서 난류가 층류보다 작다는 설명은 틀린 것이 아니라, 실제로는 난류의 비가 더 작으므로 문맥상 정답이 됩니다. (정확히는 층류의 속도 분포가 더 뾰족하여 평균속도 비가 더 큽니다.)
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8. 두 개의 무한히 큰 수평 평판 사이에 유체가 채워져 있다. 아래 평판을 고정하고 윗 평판을 V의 일정한 속도로 움직일 때 평판에는 τ의 전단응력이 발생한다. 평판 사이의 간격은 H이고, 평판사이의 속도분포는 선형(Couette 유동)이라고 가정하여 유체의 점성계수 μ를 구하면?

  1. τV/H
  2. τH/V
  3. VH/τ
  4. τV/H2
(정답률: 68%)
  • 뉴턴의 점성 법칙을 이용하여 전단응력과 속도 구배의 관계로부터 점성계수를 도출합니다.
    $$ \tau = \mu \frac{V}{H} $$
    $$ \mu = \frac{\tau H}{V} $$
    $$ \mu = \frac{\tau H}{V} $$
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9. 어떤 유체의 액면아래 10m인 지점에 있는 물고기가 액체에 의해 받는 계기압력이 2.16kgf/cm2일 때 이 액체의 비중량은 몇 kgf/m3인가?

  1. 2160
  2. 216
  3. 21.6
  4. 0.216
(정답률: 73%)
  • 유체의 깊이에 따른 계기압력 공식을 이용하여 비중량을 구합니다.
    $$P = \gamma h$$
    $$2.16 \times 10^{4} = \gamma \times 10$$
    $$\gamma = 2160$$
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10. 물방울에 작용하는 표면장력의 크기는? (단, P1은 내부압력, P0는 외부압력, r은 반지름이다.)

  1. (P1-P0)×r
  2. (P1-P0)×2r
  3. {(P1-P0)×r}÷2
  4. {(P1-P0)×r}÷4
(정답률: 67%)
  • 물방울 내부와 외부의 압력 차이에 의한 표면장력의 크기를 구하는 문제입니다.
    $$F = \frac{(P_1 - P_0) \times r}{2}$$
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11. 압축성 유체흐름에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. Mach 수는 유체의 속도와 음속의 비로 정의된다.
  2. 단면이 일정한 도관에서 단열마찰흐름은 가역적이다.
  3. 단면이 일정한 도관에서 등온마찰흐름은 비단열적이다.
  4. 초음속 유동일 때 확대 도관에서 속도는 점점 증가한다.
(정답률: 61%)
  • 압축성 유체의 흐름에서 마찰이 포함된 단열 흐름은 에너지 손실이 발생하는 비가역 과정입니다.
    오답 노트
    단면이 일정한 도관에서 단열마찰흐름은 가역적이다: 마찰로 인해 엔트로피가 증가하는 비가역 과정임
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12. 점도의 SI 단위인 Pa·s와 관습적 단위인 P(poise)의 관계로 옳은 것은?

  1. 1Pa·s＝0.11P
  2. 1Pa·s＝1P
  3. 1Pa·s＝10P
  4. 1Pa·s＝100P
(정답률: 72%)
  • 점도의 SI 단위인 $Pa\cdot s$와 관습적 단위인 $P$ (poise) 사이의 환산 관계를 묻는 문제입니다.
    $$1\text{ Pa}\cdot\text{s} = 10\text{ P}$$
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13. 높이 30m에서 압력이 20kgf/cm2이고, 속도가 9m/s일 때 물의 총수두는 얼마인가?

  1. 234m
  2. 334m
  3. 434m
  4. 534m
(정답률: 52%)
  • 총수두는 위치수두, 압력수두, 속도수두의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$H = z + \frac{P}{\gamma} + \frac{v^2}{2g}$$
    ② [숫자 대입] $$H = 30 + \frac{20 \times 10^4}{1000} + \frac{9^2}{2 \times 9.8}$$
    ③ [최종 결과] $$H = 234.1\text{m} \approx 234\text{m}$$
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14. 중력 단위계에서 1kgf와 같은 것은?

  1. 980kg·m/s2
  2. 980kg·m2/s2
  3. 9.8kg·m/s2
  4. 9.8kg·m2/s2
(정답률: 83%)
  • 중력 단위계에서 $1\text{kgf}$는 질량 $1\text{kg}$의 물체에 지구 중력 가속도 $9.8\text{m/s}^2$가 작용할 때의 힘을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $$F = m \times a$$
    ② [숫자 대입] $$F = 1\text{kg} \times 9.8\text{m/s}^2$$
    ③ [최종 결과] $$F = 9.8\text{kg}\cdot\text{m/s}^2$$
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15. 다음 중 기체수송에 사용되는 기계로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 팬
  2. 송풍기
  3. 압축기
  4. 펌프
(정답률: 83%)
  • 팬, 송풍기, 압축기는 모두 기체(공기 등)의 압력을 높이거나 이동시키는 기체 수송 기계입니다.
    오답 노트
    펌프: 액체(물 등)를 수송하는 기계이므로 기체 수송과는 거리가 멉니다.
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16. 정적 비열의 정의는?

  1. kCp
  2. (αh/αT)v
  3. (αT/αu)v
  4. (αu/αT)v
(정답률: 63%)
  • 정적 비열($C_v$)은 체적($v$)이 일정할 때, 온도($T$) 변화에 따른 내부 에너지($u$)의 변화량으로 정의합니다.
    핵심 원리는 $(\frac{\partial u}{\partial T})_v$와 같이 표기하며, 이는 체적 일정 조건에서의 에너지 변화율을 의미합니다.
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17. 온도가 일정할 때 압력이 10kgf/cm2 abs인 이상기체의 압축율은 몇 cm2/kgf인가?

  1. 0.1
  2. 0.5
  3. 1
  4. 5
(정답률: 67%)
  • 이상기체의 압축율은 온도가 일정할 때 압력 변화에 따른 체적 변화의 비율을 의미하며, 절대 압력의 역수로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $$\beta = \frac{1}{P}$$
    ② [숫자 대입] $$\beta = \frac{1}{10}$$
    ③ [최종 결과] $$\beta = 0.1 \text{ cm}^2/\text{kgf}$$
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18. Hagen-Poiseuille식이 적용되는 관내 층류 유동에서 최대속도 Vmax＝6㎝/s일 때 평균속도 Vavg는 몇 ㎝/s인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 83%)
  • Hagen-Poiseuille 식에 따른 관내 층류 유동에서 평균 속도는 최대 속도의 정확히 $1/2$배가 되는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $$V_{avg} = \frac{1}{2} \times V_{max}$$
    ② [숫자 대입] $$V_{avg} = \frac{1}{2} \times 6$$
    ③ [최종 결과] $$V_{avg} = 3 \text{ cm/s}$$
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19. 중량 10000kgf의 비행기가 270km/h의 속도로 수평 비행할 때 동력은? (단, 양력(L)과 항력(D)의 비 L/D＝5이다.)

  1. 1400PS
  2. 2000PS
  3. 2600PS
  4. 3000PS
(정답률: 66%)
  • 비행기의 수평 비행 시 필요한 동력은 항력과 속도의 곱으로 계산하며, 항력은 양력(중량)을 양항비($L/D$)로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식] $$P = \frac{W}{L/D} \times v \times \frac{1}{75}$$
    ② [숫자 대입] $$P = \frac{10000}{5} \times \frac{270 \times 1000}{3600} \times \frac{1}{75}$$
    ③ [최종 결과] $$P = 2000 \text{ PS}$$
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20. 지름 200㎜, 길이 1000m의 주철관을 이용하여 손실수두 10m로 수송할 때 유속은 몇 m/s인가? (단, 마찰계수는 0.025이다.)

  1. 1.25m/s
  2. 2.5m/s
  3. 12.5m/s
  4. 25.0m/s
(정답률: 64%)
  • 달시-바이스바흐(Darcy-Weisbach) 식을 이용하여 손실수두로부터 유속을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$h = f \cdot \frac{L}{D} \cdot \frac{V^{2}}{2g}$$
    ② [숫자 대입] $$10 = 0.025 \cdot \frac{1000}{0.2} \cdot \frac{V^{2}}{2 \cdot 9.8}$$
    ③ [최종 결과] $$V = 1.25\text{m/s}$$
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2과목: 연소공학

21. 일반적으로 고체입자를 포함하지 않은 화염을 불휘염, 고체입자를 포함하는 화염은 휘염이라 불리 운다. 이들 휘염과 불휘염은 특유의 색을 가지는데 색과 화염의 종류가 옳게 짝지어진 것은?

  1. 불휘염-청녹색, 휘염-백색
  2. 불휘염-청녹색, 휘염-황색
  3. 불휘염-적색, 휘염-황적색
  4. 불휘염-적색, 휘염-백색
(정답률: 61%)
  • 화염은 포함된 입자 여부에 따라 색이 달라집니다. 수소나 일산화탄소처럼 고체입자가 없는 불휘염은 청녹색을 띠며, 탄소 입자가 많아 빛을 내는 휘염은 황색을 띱니다.
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22. 자연 상태의 물질을 어떤 과정(Process)을 통해 화학적으로 변형시킨 상태의 연료를 2차 연료라고 한다. 다음 중 2차 연료에 해당하는 것은?

  1. 석탄
  2. 원유
  3. 천연가스
  4. LPG
(정답률: 85%)
  • 2차 연료는 석탄, 원유, 천연가스와 같은 1차 연료를 정제나 가공 등의 화학적 공정을 통해 변형시킨 연료를 말하며, LPG는 원유나 천연가스를 가공하여 얻은 대표적인 2차 연료입니다.
    오답 노트
    석탄, 원유, 천연가스: 자연 상태 그대로 존재하는 1차 연료
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23. 열화학반응 시 온도변화의 열전도 범위에 비해 속도변화의 전도 범위가 크다는 것을 나타내는 무차원수는?

  1. 루이스 수(Lewis number)
  2. 러셀 수(Nesselt number)
  3. 프란틀 수(Prandtl number)
  4. 그라쇼프 수(Grashof number)
(정답률: 77%)
  • 프란틀 수는 운동량 확산 계수(속도 변화 범위)와 열확산 계수(온도 변화 범위)의 비를 나타내는 무차원수로, 열전달과 유체 흐름의 상대적 관계를 정의합니다.
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24. 이상기체의 식 PVn＝C(상수)에서 n＝1이면 무슨 변화인가?

  1. 등압변화
  2. 단열변화
  3. 등적변화
  4. 등온변화
(정답률: 62%)
  • 이상기체의 폴리트로픽 과정 $PV^{n} = C$에서 지수 $n$의 값에 따라 변화의 종류가 결정됩니다. $n=1$인 경우는 온도가 일정하게 유지되는 등온변화에 해당합니다.
    오답 노트
    등압변화: $n=0$ 단열변화: $n=k$ 등적변화: $n=\infty$
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25. 에탄 5Nm3을 완전연소시킬 때 필요한 이론공기량 중 N2의 양은 약 몇 Nm3인가?

  1. 46
  2. 66
  3. 83
  4. 103
(정답률: 58%)
  • 에탄의 연소 반응식을 통해 필요한 이론 산소량을 구한 뒤, 공기 중 질소의 비율을 곱하여 질소의 양을 계산합니다.
    $$C_{2}H_{6} + 3.5O_{2} \rightarrow 2CO_{2} + 3H_{2}O$$
    $$N_{2} = \frac{5 \times 3.5}{0.21} \times 0.79$$
    $$N_{2} = 65.83$$
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26. 소화약제로서 물이 가지는 성질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 기화잠열이 적다.
  2. 비열이 크다.
  3. 극성공유결합을 하고 있다.
  4. 가장 주된 소화효과는 냉각소화이다.
(정답률: 78%)
  • 물은 기화잠열이 매우 커서 많은 양의 열을 흡수할 수 있기 때문에 냉각소화 효과가 탁월한 소화약제입니다. 따라서 기화잠열이 적다는 설명은 틀린 것입니다.
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27. 다음 2종류의 가스가 혼합 적재되어 있을 경우 폭발위험성이 가장 큰 것은?

  1. 암모니아, 네온
  2. 질소, 프로판
  3. 염소, 아르곤
  4. 염소, 아세틸렌
(정답률: 87%)
  • 폭발 위험성은 가연성 가스와 산화성 가스가 함께 있을 때 극대화됩니다. 아세틸렌은 매우 강력한 가연성 가스이며, 염소는 강한 산화성 가스로 두 물질이 혼합되면 격렬한 반응 및 폭발 위험이 가장 큽니다.
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28. 다음 중 폭발방호(Explosion Protection)의 대책이 아닌 것은?

  1. Venting
  2. Suppression
  3. Containment
  4. Adiabatic Compression
(정답률: 77%)
  • Venting(방출), Suppression(억제), Containment(봉쇄)는 폭발 발생 시 피해를 줄이는 방호 대책이지만, Adiabatic Compression(단열 압축)은 급격한 압축으로 인해 온도가 상승하여 점화를 유발하는 폭발의 원인 중 하나입니다.
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29. 어떤 액체 연료를 분석하였더니 탄소 65w%, 수소 25w%, 산소 8w%, 황 2w%가 함유되어 있음을 알았다. 이 연료의 완전연소에 필요한 이론공기량은 약 몇 kg/kg연료인가?

  1. 9.4
  2. 11.5
  3. 13.7
  4. 15.8
(정답률: 34%)
  • 연료 성분비를 이용해 이론 산소량을 먼저 구한 뒤, 공기 중 산소의 질량 분율을 이용하여 이론 공기량을 산출합니다.
    $$O_{theoretical} = 2.67 + 8(H - \frac{O}{8}) + S$$
    $$O_{theoretical} = 2.67 + 8(0.25 - \frac{0.08}{8}) + 0.02 = 3.675$$
    $$Air_{theoretical} = \frac{3.675}{0.232} = 15.8$$
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30. 최소산소농도(MOC)와 이너팅(Inerting)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. LFL(연소하한계)은 공기 중의 산소량을 기준으로 한다.
  2. 화염을 전파하기 위해서는 최소한의 산소농도가 요구된다.
  3. 폭발 및 화재는 연료의 농도에 관계없이 산소의 농도를 감소시키므로서 방지할 수 있다.
  4. MOC값은 언소반응식 중 산소의 양론계수와 LFL(연소하한계)의 곱을 이용하여 추산할 수 있다.
(정답률: 69%)
  • 연소하한계(LFL)는 산소량이 아니라 가연성 가스가 공기 중에서 연소 가능한 최소 농도를 기준으로 합니다.
    오답 노트
    화염 전파를 위한 최소 산소농도 요구: MOC의 기본 정의
    산소 농도 감소를 통한 방지: 이너팅(Inerting)의 원리
    MOC 추산: 양론계수와 LFL의 곱으로 계산 가능
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31. 어떤 연도가스의 조성을 분석하였더니 CO2 : 11.9%, CO : 1.6%, O2 : 4.1%, N2 : 82.4%이었다. 이때 과잉공기의 백분율은 얼마인가? (단, 공기 중 질소와 산소의 부피비는 79 : 21이다.)

  1. 17.7%
  2. 21.9%
  3. 33.5%
  4. 46.0%
(정답률: 50%)
  • 공급 산소량을 구하고, 불완전 연소된 $CO$가 완전히 연소되는 데 필요한 산소량을 보정하여 이론 산소량을 계산합니다.
    $$O_{2, supply} = \frac{82.4}{0.79} \times 0.21$$
    $$O_{2, supply} = 21.90$$
    $$Excess Air \% = \frac{21.90}{21.90 - (4.1 - \frac{1.6}{2})} \times 100 - 100 = 17.7\%$$
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32. 다음 중 폭발 시 화염중심으로부터 압력이 전파되는 반경거리(R)를 구하는 식은? (단, W : TNT당량, k : 반경거리 R에서 압력을 나타내는 상수이다.)

  1. R＝kW1/2
  2. R＝kW1/3
  3. R＝kW1/4
  4. R＝kW1/5
(정답률: 61%)
  • 폭발 시 화염 중심으로부터 압력이 전파되는 반경거리 $R$은 TNT 당량 $W$의 $1/3$ 제곱에 비례하는 관계식을 가집니다.
    $$R = kW^{1/3}$$
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33. 메탄가스를 과잉공기를 이용하여 완전연소시켰다. 생성된 H2O는 흡수탑에서 흡수, 제거시키고 나온 가스를 분석하였더니 그 조성은 CO2 9.6v%, O2 3.8v%, N2 86.6v% 이었다. 이때 과잉 공기량은 약 몇 %인가?

  1. 10%
  2. 20%
  3. 30%
  4. 40%
(정답률: 57%)
  • 질소의 양을 기준으로 공급된 총 산소량을 구한 뒤, 이론 산소량 대비 실제 공급량을 계산하여 과잉 공기량을 산출합니다.
    $$O_{2, supply} = \frac{86.6}{0.79} \times 0.21$$
    $$O_{2, supply} = 23.02$$
    $$Excess Air \% = \frac{23.02}{23.02 - 3.8} \times 100 - 100 = 19.7\%$$
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34. 다음 중 열역학 제2법칙에 대한 설명이 아닌 것은?

  1. 자발적인 과정이 일어날 때는 전체(계와 주위)의 엔트로피는 감소하지 않는다.
  2. 계의 엔트로피는 증가할 수도 있고 감소할 수도 있다.
  3. 계의 엔트로피는 계가 열을 흡수하거나 방출해야만 변화한다.
  4. 엔트로피는 열의 흐름을 수반한다.
(정답률: 52%)
  • 엔트로피는 가역 과정뿐만 아니라 비가역 과정에서도 항상 증가하는 경향이 있으며, 열의 출입 없이도 내부의 비가역적 변화(혼합, 확산 등)에 의해 변화할 수 있습니다.
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35. 최소 점화에너지에 대한 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 최소 점화에너지는 유속이 증가할수록 작아진다.
  2. 최소 점화에너지는 혼합기 온도가 상승함에 따라 작아진다.
  3. 최소 점화에너지의 상승은 혼합기 온도 및 유속과는 무관하다.
  4. 최소 점화에너지는 유속 20m/s까지는 점화에너지가 증가하지 않는다.
(정답률: 65%)
  • 최소 점화에너지는 혼합기의 온도가 상승할수록 분자들의 운동 에너지가 증가하여 점화에 필요한 에너지가 줄어들기 때문에 작아집니다.
    오답 노트
    유속이 증가할수록: 열 손실이 증가하여 최소 점화에너지는 커집니다.
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36. 다음 중 공기와 혼합기체를 만들었을 때 최대연소속도가 가장 빠른 기체연료는?

  1. 아세틸렌
  2. 메틸알콜
  3. 톨루엔
  4. 등유
(정답률: 77%)
  • 아세틸렌은 다른 연료들에 비해 반응성이 매우 높고 연소 속도가 매우 빠른 특성을 가지고 있어 최대연소속도가 가장 빠릅니다.
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37. 다음 중 이론 연소가스량을 올바르게 설명한 것은?

  1. 단위량의 연료를 포함한 이론 혼합기가 완전 반응을 하였을 때 발생하는 산소량
  2. 단위량의 연료를 포함한 이론 혼합기가 불완전 반응을 하였을 때 발생하는 산소량
  3. 단위량의 연료를 포함한 이론 혼합기가 완전 반응을 하였을 때 발생하는 연소 가스량
  4. 단위량의 연료를 포함한 이론 혼합기가 불완전 반응을 하였을 때 발생하는 연소 가스량
(정답률: 76%)
  • 이론 연소가스량이란 연료 단위량에 대하여 이론 공기량과 혼합하여 완전 연소시켰을 때 발생하는 모든 연소 가스의 총량을 의미합니다.
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38. 표준 상태에서 고발열량과 저발열량 사이의 차는 얼마인가?

  1. 9700cal/g-mol
  2. 539cal/g-mol
  3. 80cal/g
  4. 619cal/g
(정답률: 64%)
  • 고발열량과 저발열량의 차이는 연소 생성물 중 수증기가 응축될 때 발생하는 잠열 차이입니다. 물 $1\text{g}$의 증발잠열 $539\text{cal}$에 물의 분자량 $18\text{g/g-mol}$을 곱하여 계산합니다.
    $$Q = 539 \times 18$$
    $$Q = 9702$$
    $$Q \approx 9700\text{cal/g-mol}$$
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39. 이상기체에 대한 상호 관계식을 나타낸 것 중 옳지 않은 것은? (단, U는 내부에너지, Q는 열, W는 일, T는 온도, Ρ는 압력, V는 부피, k는 비열비, Cv는 정적비열, Cp는 정압비열, R은 기체상수이다.)

  1. 등적과정 : dU＝dQ＝Cv·dT
  2. 등온과정 : Q＝W＝RT ln(P1/P2)
  3. 단열과정 : T2/T1＝(V2/V1)K
  4. 등압과정 : Cp·dT＝Cv·dT＋R·dT
(정답률: 66%)
  • 단열과정에서 온도와 부피의 관계식은 지수가 $k$가 아니라 $k-1$이어야 하며, 부피의 비율은 역수로 표현되어야 합니다.
    오답 노트
    단열과정 : $T_{2}/T_{1} = (V_{1}/V_{2})^{k-1}$이 올바른 식입니다.
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40. 기체의 연소반응 중 다음 [보기]의 과정에 해당하는 것은?

  1. 개시(initiation) 반응
  2. 전화(propagation) 반응
  3. 가지(branching) 반응
  4. 종말(termination) 반응
(정답률: 67%)
  • 제시된 이미지 의 반응식은 $\text{OH} + \text{H}_{2} \rightarrow \text{H}_{2}\text{O} + \text{H}$ 및 $\text{O} + \text{HO}_{2} \rightarrow \text{O}_{2} + \text{OH}$로, 활성기의 종류가 교체되며 연쇄적으로 이동하는 전화(propagation) 반응에 해당합니다.
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3과목: 가스설비

41. 가스화의 용이함을 나타내는 지수로서 C/H 비가 이용된다. 다음 중 C/H 비가 가장 낮은 것은?

  1. Propane
  2. Naphtha
  3. Methane
  4. LPG
(정답률: 72%)
  • C/H 비는 탄소 수와 수소 수의 비율로, 이 값이 낮을수록 가스화가 용이합니다. 제시된 가스들의 C/H 비를 비교하면 Methane이 3으로 가장 낮습니다.
    오답 노트
    Propane, LPG: 4.5
    Naphtha: 5~6
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42. 다음 그림에 표시한 LP가스 저장탱크의 드레인밸브(drain valve)의 조작 순서를 바르게 나열한 것은? (단, A와 C밸브는 조작 전에 닫혀 있다.)

  1. ⓐ → ⓓ → ⓒ → ⓑ
  2. ⓓ → ⓐ → ⓒ → ⓑ
  3. ⓓ → ⓐ → ⓑ → ⓒ
  4. ⓓ → ⓑ → ⓐ → ⓒ
(정답률: 66%)
  • 드레인 밸브 조작은 탱크의 액체를 액받이에 먼저 모은 후 배출하는 순서로 진행합니다.
    먼저 A를 열고 B로 드레인을 유입시킨 후($\text{ⓓ}$), A를 닫고($\text{ⓑ}$), C를 단속적으로 열어 드레인을 배출한 뒤($\text{ⓐ}$), 마지막으로 C를 닫는($\text{ⓒ}$) 순서가 올바릅니다.
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43. 가스계랑기의 최대유량이 16m3/h인 경우 가스계량기 검정 유효기간으로 맞는 것은?

  1. 5년
  2. 8년
  3. 10년
  4. 15년
(정답률: 53%)
  • 가스계량기의 검정 유효기간은 최대유량 기준에 따라 결정됩니다. 최대유량이 $10\text{m}^{3}/\text{h}$이하인 경우에는 5년이며, 이를 초과하는 경우(본 문제의 $16\text{m}^{3}/\text{h}$)에는 8년이 적용됩니다.
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44. 관경 1B, 길이 30m의 LP가스 저압 배관에 가스 상태의 프로판이 5m3/h로 흐를 경우 압력손실은 수주 14mm이다. 이 배관에 가스 상태의 부탄을 6m3/h로 흐르게 할 경우 수주는 약 몇 mm가 되는가? (단, 프로판, 부탄의 가스 비중은 각각 1.5 및 2.0이다.)

  1. 17
  2. 20
  3. 27
  4. 30
(정답률: 48%)
  • 저압배관의 압력손실은 유량의 제곱과 비중에 비례합니다. 관경과 길이가 일정할 때, 두 가스의 압력손실 비율을 이용하여 계산합니다.
    $$H_{2} = H_{1} \times \frac{Q_{2}^{2} S_{2}}{Q_{1}^{2} S_{1}}$$
    $$H_{2} = 14 \times \frac{6^{2} \times 2.0}{5^{2} \times 1.5}$$
    $$H_{2} = 26.88$$
    따라서 수주는 약 $27\text{mm}$입니다.
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45. LPG(액체) 1kg이 기화했을 때 표준상태에서의 체적은 약 몇 L가 되는가? (단, LPG의 조성은 프로판 80wt％, 부탄 20wt%이다.)

  1. 387
  2. 485
  3. 584
  4. 783
(정답률: 52%)
  • LPG의 조성 비율에 따라 프로판과 부탄의 몰수를 각각 구한 뒤, 표준상태의 기체 1몰 체적($22.4\text{ L}$)을 곱하여 전체 체적을 계산합니다.
    $$V = (\frac{m_{C3H8}}{M_{C3H8}} + \frac{m_{C4H10}}{M_{C4H10}}) \times 22.4$$
    $$V = (\frac{800}{44} + \frac{200}{58}) \times 22.4$$
    $$V = 484.47$$
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46. 다음 중 양정이 높을 때 사용하기에 가장 적당한 펌프는?

  1. 1단펌프
  2. 다단펌프
  3. 단흡입 펌프
  4. 양흡입 펌프
(정답률: 75%)
  • 다단펌프는 임펠러를 여러 단으로 직렬 배치하여 각 단에서 압력을 가산하므로, 높은 양정(압력)이 필요한 경우에 가장 적합합니다.
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47. 가스사용시설에는 연소기 각각에 대하여 설치하는 중간밸브로 퓨즈콕 또는 이와 동등 이상의 성능을 가진 안전장치를 설치해야 하는 조건에 해당하는 것은?

  1. 소비량 16200kcal/h 이하, 사용압력 2.5kPa 이하
  2. 소비량 16200kcal/h 이하, 사용압력 3.3kPa 이하
  3. 소비량 19400kcal/h 초과, 사용압력 2.5kPa 초과
  4. 소비량 19400kcal/h 초과, 사용압력 3.3kPa 초과
(정답률: 53%)
  • 가스사용시설의 안전을 위해 소비량이 $19400\text{ kcal/h}$를 초과하고 사용압력이 $3.3\text{ kPa}$를 초과하는 경우에는 반드시 퓨즈콕 또는 동등 이상의 성능을 가진 안전장치를 설치해야 합니다.
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48. 공기액화분리장치의 폭발 방지대책으로 옳지 않은 것은?

  1. 장치 내에 여과기를 설치한다.
  2. 유분리기는 설치해서는 안 된다.
  3. 흡입구 부근에서 아세틸렌 용접은 하지 않는다.
  4. 압축기의 윤활유는 양질유를 사용한다.
(정답률: 73%)
  • 공기액화분리장치에서 윤활유가 가스와 섞여 액화되면 폭발 위험이 있으므로, 유분리기를 반드시 설치하여 기름 성분을 제거해야 합니다.
    오답 노트
    여과기 설치, 아세틸렌 용접 금지, 양질유 사용은 모두 폭발 방지를 위한 올바른 대책입니다.
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49. 고압가스 제조시설에 설치하는 내부반응 감시장치에 속하지 않는 것은?

  1. 온도감시장치
  2. 압력감시장치
  3. 유량감시장치
  4. 기화감시장치
(정답률: 65%)
  • 내부반응 감시장치는 반응기의 이상 상태를 감지하기 위해 온도, 압력, 유량 등을 모니터링하는 장치들로 구성됩니다. 기화감시장치는 내부반응 감시장치의 구성 요소에 해당하지 않습니다.
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50. 클라우드식 공기액화사이클의 주요 구성요소가 아닌 것은?

  1. 열교환기
  2. 축냉기
  3. 액화기
  4. 팽창기
(정답률: 48%)
  • 클라우드식 공기액화사이클은 열교환기, 액화기, 팽창기로 구성됩니다.
    오답 노트
    축냉기: 캐피자 공기액화 사이클의 핵심 구성 요소입니다.
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51. 고압으로 수송하기 위해 압송기가 필요한 프로세스는?

  1. 사이클링식 접촉분해 프로세스
  2. 수소화분해 프로세스
  3. 대체천연가스 프로세스
  4. 저온 수증기개질 프로세스
(정답률: 66%)
  • 사이클링식 접촉분해 프로세스는 공정 특성상 고압으로 가스를 수송해야 하므로 압송기가 반드시 필요합니다.
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52. 자동절체식 일체형 저압 조정기의 조정압력은?

  1. 2.30 ~ 3.30kPa
  2. 2.50 ~ 3.03kPa
  3. 2.55 ~ 3.30kPa
  4. 5.00 ~ 30.00kPa
(정답률: 65%)
  • 자동절체식 일체형 저압 조정기의 표준 조정압력 범위는 $2.55 \sim 3.30\text{kPa}$ 입니다.
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53. 다음 중 고정 설치형 가스난방기에 반드시 설치하여야 하는 안전장치가 아닌 것은?

  1. 불완전연소방지장치
  2. 산소결핍안전장치
  3. 전도안전장치
  4. 소화안전장치
(정답률: 73%)
  • 고정 설치형 가스난방기는 고정되어 있으므로 넘어질 염려가 없습니다. 따라서 이동식 난방기에 필수적인 전도안전장치는 설치 대상이 아닙니다.
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54. 다음 배관 중 반드시 역류방지 밸브를 설치할 필요가 없는 곳은?

  1. 가연성 가스를 압축하는 압축기와 오토클레이브와의 사이
  2. 가연성 가스를 압축하는 압축기와 충전용 주관과의 사이
  3. 아세틸렌을 압축하는 압축기의 유분리기와 고압건조기와의 사이
  4. 암모니아의 합성탑과 압축기 사이
(정답률: 61%)
  • 역류방지 밸브는 유체의 역류로 인한 설비 손상이나 위험을 막기 위해 설치합니다. 가연성 가스를 압축하는 압축기와 오토클레이브 사이는 공정 특성상 역류방지 밸브를 반드시 설치해야 하는 필수 구간에 해당하지 않습니다.
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55. 압력계에 눈금을 표시하기 위하여 자유피스톤형 압력계를 설치하였다. 이때 표시압력(Ρ)를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, A1＝피스톤의 단면적, A2＝추의 단면적, W1＝추의 무게, W2＝피스톤의 무게, ΡA＝대기압이고 마찰 및 피스톤의 변경오차는 무시된다.)

  1. P＝A1/(W1＋W2)＋ΡA
  2. P＝(W1＋W2)/A1＋ΡA
  3. P＝A1/(W1＋W2)-ΡA
  4. P＝(W1＋W2)/A1-ΡA
(정답률: 60%)
  • 표시압력(절대압력)은 피스톤과 추의 전체 무게에 의한 압력(게이지압)에 대기압을 더하여 구합니다.
    $$P = \frac{W_{1} + W_{2}}{A_{1}} + P_{A}$$
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56. 공기액화분리장치에서 이산화탄소 1kg을 제거하기 위해 필요한 NaOH는 약 몇 kg인가? (단, 반응률은 60%이고, NaOH의 분자량은 40이다.)

  1. 0.9
  2. 1.8
  3. 2.3
  4. 3.0
(정답률: 30%)
  • 이산화탄소와 수산화나트륨의 화학 양론적 반응비와 반응률을 적용하여 필요한 NaOH의 양을 계산합니다.
    $$2NaOH + CO_{2} \rightarrow Na_{2}CO_{3} + H_{2}O$$
    $$W = \frac{1 \times \frac{2 \times 40}{44}}{0.6}$$
    $$W = \frac{1.818}{0.6}$$
    $$W = 3.0$$
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57. 펌프의 이상현상에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 수격작용이란 유속이 급변하여 심한 압력변화를 갖게 되는 작용이다.
  2. 서징(surging)의 방지법으로 유량조정밸브를 펌프 송출측 직후에 배치시킨다.
  3. 캐비테이션 방지법으로 관경과 유속을 모두 크게 한다.
  4. 베이퍼록은 저비점 액체를 이송시킬 때 입구 쪽에서 발생되는 액체비등 현상이다.
(정답률: 74%)
  • 캐비테이션(공동현상)을 방지하기 위해서는 흡입측의 압력을 높여야 하므로, 관경을 크게 하여 유속을 낮추어야 합니다. 유속을 크게 하면 압력이 낮아져 캐비테이션이 더 쉽게 발생합니다.
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58. 회전펌프의 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 회전운동을 하는 회전체와 케이싱으로 구성된다.
  2. 점성이 큰 액체의 이송에 적합하다.
  3. 토출액의 맥동이 다른 펌프보다 크다.
  4. 고압유체 펌프로 널리 사용된다.
(정답률: 64%)
  • 회전펌프는 회전체의 회전 운동을 통해 유체를 이송하므로 토출액의 흐름이 일정하여 맥동이 매우 적은 것이 특징입니다. 맥동이 큰 것은 왕복동 펌프와 같은 용적식 펌프의 특징입니다.
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59. 고압가스 종류 및 범위에 해당하지 않는 것은? (단, 압력은 게이지 압력을 말한다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 섭씨 35도의 온도에서 압력이 0Pa을 초과하는 액화가스 중 액화시안화수소
  2. 상용의 온도에서 압력이 O.1MPa 이상이 되는 액화가스
  3. 섭씨 15도의 온도에서 압력이 0Pa을 초과하는 아세틸렌가스
  4. 상용의 온도에서 압력이 1MPa 이상이 되는 압축가스
(정답률: 47%)
  • 고압가스의 범위 중 액화가스는 상용의 온도에서 압력이 $0.2\text{MPa}$이상이 되는 것을 말합니다.
    오답 노트
    상용의 온도에서 압력이 $0.1\text{MPa}$이상이 되는 액화가스: 기준 압력이 $0.2\text{MPa}$이므로 틀림
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60. 다음 중 특정고압가스에 해당하지 않는 것은?

  1. 사불화규소
  2. 삼불화질소
  3. 오불화황
  4. 포스핀
(정답률: 50%)
  • 특정고압가스에는 사불화규소, 포스핀, 삼불화질소 등이 포함되지만, 오불화황은 해당하지 않습니다.
    오답 노트
    사불화유황: 특정고압가스에 해당함
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4과목: 가스안전관리

61. 저장탱크 상호 간에 유지하여야 하는 최소한의 거리는?

  1. 60㎝
  2. 1m
  3. 2m
  4. 3m
(정답률: 66%)
  • 저장탱크 상호 간에는 최대 지름을 더한 길이의 $1/4$이상의 거리를 유지해야 하며, 이 계산 값이 $1\text{m}$ 미만인 경우에는 최소 $1\text{m}$이상의 거리를 유지해야 합니다.
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62. 고압가스를 충전한 용기를 용기 보관장소에 보관하는 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 충전용기와 잔가스 용기는 구분하여 보관한다.
  2. 충전용기 보관 중에는 항상 40℃ 이하로 유지한다.
  3. 가연성가스용기와 산소용기를 함께 보관해도 상관없다.
  4. 용기 보관장소에는 계량기 등 작업에 필요한 물건 외에는 두지 않는다.
(정답률: 80%)
  • 가연성 가스와 산소(조연성 가스)는 혼재 시 화재 및 폭발 위험이 매우 크므로 반드시 구분하여 보관해야 합니다.
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63. 긴급이송설비에 부속된 처리설비는 이송되는 설비 내의 내용물을 안전하게 처리하여야 한다. 처리방법으로 틀린 것은?

  1. 플레어스택에서 안전하게 연소시킨다.
  2. 안전한 장소에 설치되어 저장탱크 등에 임시 이송할 수 있어야 한다.
  3. 밴트스택에서 안전하게 연소시켜야 한다.
  4. 독성가스는 제독 후 안전하게 폐기시킨다.
(정답률: 59%)
  • 긴급이송설비의 처리방법 중 벤트스택은 연소시키는 곳이 아니라 가스를 안전하게 방출시키는 설비입니다.
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64. 도시가스 지하 매설배관 설치 시 폭 8m 도로의 지하에 배관을 매설하는 경우 깊이는 지면으로부터 얼마인가?

  1. 0.6m 이상
  2. 0.8m 이상
  3. 1.0m 이상
  4. 1.2m 이상
(정답률: 68%)
  • 도시가스 지하 매설배관의 깊이는 도로 폭에 따라 결정되며, 폭 8m 이상의 도로인 경우 지면으로부터 1.2m 이상 깊게 매설해야 합니다.
    오답 노트
    공동주택 부지 내: 0.6m 이상
    폭 4m 이상 8m 미만 도로: 1.0m 이상
    그 외 나머지: 0.8m 이상
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65. 수소의 성질 중 화재 등의 재해발생 원인이 아닌 것은?

  1. 공기와 혼합될 경우 폭발범위가 4~75%이다.
  2. 고온, 고압에서 강에 대하여 탈탄작용을 일으킨다.
  3. 아주 좁은 간격으로부터 확산하기 쉽다.
  4. 열전도율이 아주 적고 열에 대하여 불안정하다.
(정답률: 71%)
  • 수소는 분자 속도가 매우 빠르며 열전도율이 매우 높은 특성을 가지고 있습니다. 따라서 열전도율이 아주 적다는 설명은 수소의 성질과 정반대되는 내용입니다.
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66. 다음 각 독성가스별 보유하여야 하는 제독제가 옳지 않게 짝지어진 것은?

  1. 시안화수소 - 가성소다 수용액
  2. 염소 - 탄산소다 수용액
  3. 아황산가스 - 물
  4. 황화수소 - 황산 수용액
(정답률: 58%)
  • 황화수소의 제독제로는 가성소다 수용액 또는 탄산소다 수용액을 사용해야 하므로, 황산 수용액은 잘못된 짝지음입니다.
    오답 노트
    시안화수소: 가성소다 수용액
    염소: 탄산소다 수용액, 가성소다 수용액, 소석회
    아황산가스: 물, 가성소다 수용액, 탄산소다 수용액
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67. 지하에 설치하는 지역정압기에는 시설의 조작을 안전하고 확실하게 하기 위하여 안전조작에 필요한 장소의 조도는 몇 룩스 이상이 되도록 설치하여야 하는가?

  1. 100룩스
  2. 150룩스
  3. 200룩스
  4. 250룩스
(정답률: 76%)
  • 지하에 설치하는 지역정압기의 안전조작을 위해 필요한 장소의 조도는 150룩스 이상으로 유지해야 합니다.
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68. 액화석유가스를 용기 저장탱크 또는 제조설비에 이·충전 시 정전기제거 조치에 관한 내용 중 틀린 것은?

  1. 접지저항 총합이 100Ω 이하의 것은 정전기제거 조치를 하지 않아도 된다.
  2. 피뢰설비가 설치된 것의 접지 저항값이 50Ω 이하의 것은 정전기 제거조치를 하지 않아도 된다.
  3. 접지접속선 단면적은 5.5mm2 이상의 것을 사용해야 한다.
  4. 탱크로리 및 충전에 사용하는 배관은 반드시 충전 전에 접지해야 한다.
(정답률: 67%)
  • 액화석유가스 이·충전 시 정전기 제거 조치 기준에서 피뢰설비가 설치된 경우의 접지 저항값 기준은 $50\Omega$이하가 아니라 $10\Omega$이하이어야 합니다.
    오답 노트
    접지저항 총합 $100\Omega$이하: 정전기 제거 조치 제외 기준 맞음
    접지접속선 단면적 $5.5\text{mm}^2$이상: 기준 맞음
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69. 고압가스의 운반에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 염소와 아세틸렌은 동일 차량에 적재하여 운반할 수 있다.
  2. 염소와 암모니아는 동일 차량에 적재하여 운반할 수 있다.
  3. 염소와 수소는 동일 차량에 적재하여 운반할 수 없다.
  4. 염소와 질소는 동일 차량에 적재하여 운반할 수 없다.
(정답률: 66%)
  • 고압가스 운반 시 혼재 금지 기준에 따라, 반응성이 강하거나 위험한 가스끼리는 동일 차량에 적재할 수 없습니다. 특히 염소는 수소, 아세틸렌, 암모니아 등과 혼재 적재가 금지되어 있습니다.
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70. 보일러의 파일릿(pilot)버너 또는 메인(main)버너의 불꽃이 접촉할 수 있는 부분에 부착하여 불이 꺼졌을 때 가스가 누출되는 것을 방지하는 안전장치의 방식이 아닌 것은?

  1. 바이메탈(bimetal)식
  2. 열전대(thermocouple)식
  3. 플레임로드(flame rod)식
  4. 퓨즈메탈(fuse metal)식
(정답률: 58%)
  • 소화안전장치는 가스기기 사용 중 불꽃이 꺼졌을 때 가스 누출을 막는 장치로, 바이메탈식, 열전대식, 플레임로드식이 대표적입니다.
    오답 노트
    퓨즈메탈식: 과전류 시 녹아 끊어지는 전기 회로 보호 장치로 소화안전장치와는 무관합니다.
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71. 내용적이 58L의 LPG용기에 프로판을 충전할 때 최대 충전량은 약 몇 kg으로 하면 되는가? (단, 프로판의 정수는 2.35이다.)

  1. 20kg
  2. 25kg
  3. 30kg
  4. 35kg
(정답률: 75%)
  • LPG 용기의 최대 충전량은 용기 내용적을 충전 정수로 나누어 계산합니다.
    $$W = \frac{V}{K}$$
    $$W = \frac{58}{2.35}$$
    $$W = 24.68$$
    따라서 약 $25\text{kg}$이 됩니다.
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72. 지상에 설치하는 액화석유가스의 저장탱크 안전밸브에 가스방출관을 설치하고자 한다. 저장탱크의 정상부가 지상에서 8m일 경우 방출관의 높이는 지상에서 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 8
  2. 10
  3. 12
  4. 14
(정답률: 67%)
  • 액화석유가스 저장탱크의 가스방출관 높이는 저장탱크 정상부 높이에 $2\text{m}$를 더한 값 이상으로 설치해야 합니다.
    ① [기본 공식] $$H = H_{top} + 2$$
    ② [숫자 대입] $$H = 8 + 2$$
    ③ [최종 결과] $$H = 10\text{m}$$
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73. LPG 판매시설에서의 시설기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 사업소의 부지는 그 한면의 폭이 5m 이상의 도로에 접하여야 한다.
  2. 용기보관실은 그 외면으로부터 화기를 취급하는 장소까지 2m 이상의 우회거리를 두어야 한다.
  3. 누출된 가연성가스가 화기를 취급하는 장소로 유동하는 것을 방지하기 위한 시설은 높이 2m 이상의 내화성벽으로 한다.
  4. 화기를 사용하는 장소가 불연성 건축물 안에 있는 경우 저장설비로부터 수평거리 2m 이내로 있는 그 건축물의 개구부는 방화문으로 한다.
(정답률: 50%)
  • LPG 판매시설의 부지는 고압가스 운반차량의 통행에 지장이 없도록 폭 $4\text{m}$이상의 도로와 접해야 합니다. 따라서 사업소의 부지가 $5\text{m}$이상의 도로에 접하여야 한다는 설명은 틀린 것입니다.
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74. 냉동기제조시설에서 압력용기의 용접부 전길이에 대하여 방사선 투과시험을 실시하여야 하는 것은?

  1. 두께 38mm 이상의 탄소강을 사용한 동판용접부
  2. 두께 15mm 이상의 저합금강을 사용한 경판용접부
  3. 두께 20mm 이상의 저합금강을 사용한 동판용접부
  4. 두께 15mm 이상의 고장력강을 모재로 하는 용접부
(정답률: 57%)
  • 압력용기의 용접부 방사선 투과시험 기준에 따라, 탄소강을 사용한 동판용접부의 두께가 $38\text{mm}$이상인 경우 전길이에 대해 시험을 실시해야 합니다.
    오답 노트
    저합금강 또는 오스테나이트계 스테인리스강: 두께 $25\text{mm}$이상일 때 실시
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75. 이동식 부탄연소기용 접합용기에 대한 설계단계검사 항목이 아닌 것은?

  1. 진동검사
  2. 기밀검사
  3. 단열성능시험
  4. 고압가압검사
(정답률: 49%)
  • 이동식 부탄연소기용 접합용기의 설계단계검사는 기밀성, 내압성, 내구성을 확인하는 항목들로 구성됩니다. 단열성능시험은 해당 설계단계검사 항목에 포함되지 않습니다.
    오답 노트
    진동검사, 기밀검사, 고압가압검사: 모두 설계단계검사 항목에 해당함
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76. LPG 저장탱크(48m3의 내용적)에 부탄 18톤을 충전한다면 저장탱크 내의 액상인 부탄 용적은 상용 온도에서 저장 탱크 내용적의 약 몇 %가 되겠는가? (단, 상용온도에서 부탄의 액비중은 0.55로 한다.)

  1. 90%
  2. 86%
  3. 77%
  4. 68%
(정답률: 41%)
  • 부탄의 질량과 액비중을 이용하여 실제 액체 상태의 부피를 구한 뒤, 탱크 전체 내용적 대비 비율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$V = \frac{M}{S}$$, $$\text{비율} = \frac{V}{V_{total}} \times 100$$
    ② [숫자 대입] $$V = \frac{18 \times 1000}{0.55}$$, $$\text{비율} = \frac{32727.27}{48 \times 1000} \times 100$$
    ③ [최종 결과] $$\text{비율} = 68.18 \approx 68\%$$
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77. 도시가스시설의 완성검사 대상에 해당하지 않는 것은?

  1. 가스사용량의 증가로 특정가스사용시설로 전환되는 가스사용시설 변경공사
  2. 특정가스사용시설로 호칭지름 50㎜의 강관을 25m 교체하는 변경공사
  3. 특정가스사용시설의 압력조정기를 증설하는 변경공사
  4. 배관변경을 수반하지 않고 월사용예정랑 550m3를 증설하는 변경공사
(정답률: 64%)
  • 도시가스시설의 완성검사는 배관의 설치나 변경, 특정가스사용시설로의 전환 등 물리적 설비 변경이 수반될 때 실시합니다. 배관변경을 수반하지 않고 단순히 월사용예정량을 증설하는 경우는 완성검사 대상에 해당하지 않습니다.
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78. 고압가스 충전용기를 운반할 때의 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 충전용기와 등유는 동일 차량에 적재하여 운반하지 않는다.
  2. 충전량이 30kg 이하이고, 용기 수가 2개를 초과하지 않는 경우에는 오토바이에 적재하여 운반할 수 있다.
  3. 충전용기 운반차량은 “위험고압가스”라는 경계표시를 하여야 한다.
  4. 밸브가 돌출한 충전용기는 밸브의 손상을 방지하는 조치를 하여야 한다.
(정답률: 79%)
  • 이륜차(오토바이)를 이용하여 고압가스를 운반할 수 있는 기준은 적재하는 충전용기의 충전량이 $20\text{kg}$이하이고, 용기의 수가 $2$개 이하인 경우여야 합니다.
    오답 노트
    충전량이 $30\text{kg}$이하: 기준치인 $20\text{kg}$를 초과하여 틀린 설명입니다.
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79. 고압가스안전관리법의 적용을 받는 고압가스는?

  1. 철도차량의 에어콘디셔너 안의 고압가스
  2. 오토크레이브 안의 염화비닐
  3. 등화용의 아세틸렌가스
  4. 발포성주류에 혼합된 고압가스
(정답률: 57%)
  • 고압가스안전관리법에서는 특정 설비 내의 가스를 규제하며, 오토크레이브 안의 염화비닐, 수소, 아세틸렌 등은 법적 적용 대상에 해당합니다.
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80. 다음 가스가 공기 중에 누출되고 있다고 할 경우 가장 빨리 폭발할 수 있는 가스는? (단, 점화원 및 주위환경 등 모든 조건은 동일하다고 가정한다.)

  1. H2
  2. CH4
  3. C3H8
  4. C4H10
(정답률: 55%)
  • 가스가 공기 중에 누출될 때 폭발 가능성은 폭발 하한계(LFL)가 낮을수록, 즉 적은 양의 가스만으로도 연소 범위에 빠르게 도달할수록 높습니다. 제시된 가스들 중 $C_{4}H_{10}$ (부탄)이 폭발 하한계가 가장 낮아 가장 빨리 폭발할 수 있습니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 속도분포식 U＝4y2/3일 때 경계면에서 0.3m 지점의 속도 구배(S-l)는? (단, U와 y의 단위는 각각 m/s, m이다.)

  1. 2.21
  2. 2.76
  3. 3.38
  4. 3.98
(정답률: 43%)
  • 속도 구배는 속도 분포식 $U$를 거리 $y$에 대해 미분하여 구할 수 있습니다.
    $$\frac{dU}{dy} = \frac{d}{dy}(4y^{2/3})$$
    $$\frac{dU}{dy} = \frac{8}{3}y^{-1/3}$$
    $$\frac{dU}{dy} = \frac{8}{3} \times (0.3)^{-1/3} = 3.98$$
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82. 피스톤형 압력계 중 분동식 압력계에 사용되는 다음 액체 중 3,000kg/cm2 이상의 고압측정에 사용되는 것은?

  1. 모빌유
  2. 스핀들유
  3. 피마자유
  4. 경유
(정답률: 67%)
  • 분동식 압력계에서 사용하는 압력 전달 액체는 측정 압력 범위에 따라 선택합니다. $3,000\text{kg/cm}^2$이상의 초고압 측정에는 점도가 적절하고 안정적인 모빌유를 사용합니다.
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83. 일차지연요소가 적용되는 계에서 시정수(τ)가 10분일 때 10분 후의 스텝(step)응답은 최대 출력의 몇 %인가?

  1. 33%
  2. 50%
  3. 63%
  4. 67%
(정답률: 48%)
  • 일차지연요소에서 시정수 $\tau$는 스텝 응답 시 출력값이 최종 정상 상태 값의 $63.2\%$에 도달하는 데 걸리는 시간으로 정의됩니다.
    $$\text{응답률} = 1 - e^{-t/\tau}$$
    $$\text{응답률} = 1 - e^{-10/10}$$
    $$\text{응답률} = 0.632$$
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84. 가스크로마토그래피의 검출기 중 선형 감응 범위가 크고 유기 및 무기화학종 모두에 감응하고, 검출 후에도 용질이 파괴되지 않으나, 감도가 비교적 낮은 것은?

  1. 불꽃이온화 검출기(FID)
  2. 전자포획 검출기(ECO)
  3. 열전도도 검출기(TCD)
  4. 불꽃광도법 검출기(FTD)
(정답률: 51%)
  • 열전도도 검출기(TCD)는 운반 가스와 시료 가스의 열전도도 차이를 이용하므로 유기 및 무기 화학종 모두에 감응하는 범용 검출기입니다. 또한 시료가 파괴되지 않는 비파괴 검출기이며, 선형 범위가 넓지만 감도가 낮다는 특징이 있습니다.
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85. 루트(Roots)가스미터의 특징에 해당되지 않는 것은?

  1. 여과기 설치가 필요하다.
  2. 설치면적이 크다.
  3. 대유량 가스측정에 적합하다.
  4. 중압가스의 계량이 가능하다.
(정답률: 66%)
  • 루트 가스미터는 차압식 유량계의 일종으로, 대유량 측정에 적합하고 중압 가스 계량이 가능하며 이물질 제거를 위한 여과기 설치가 필요합니다. 하지만 구조적으로 설치 면적이 작다는 특징이 있으므로 설치면적이 크다는 설명은 틀린 내용입니다.
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86. 다음 중 측온 저항체의 종류가 아닌 것은?

  1. Hg
  2. Ni
  3. Cu
  4. Pt
(정답률: 65%)
  • 측온 저항체는 온도 변화에 따라 전기 저항이 변하는 금속을 이용하며, 주로 백금(Pt), 구리(Cu), 니켈(Ni) 등이 사용됩니다. 수은(Hg)은 액체 온도계에 사용되는 물질입니다.
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87. 루트가스미터의 고장 중 불통(가스가 미터를 통과할 수 없는 고장)의 원인을 가장 바르게 설명한 것은?

  1. 계량막의 파손, 밸브의 탈락, 밸브와 밸브시트의 간격에서의 누출
  2. Magnet coupling 장치의 slip, 감속 또는 지시장치의 기어물림 불량
  3. 회전자 베어링의 마모에 의한 회전자의 접촉, 설치공사 불량에 의한 먼지
  4. 감속 또는 지시장치의 기어 물림 불량
(정답률: 59%)
  • 루트가스미터에서 가스가 통과하지 못하는 불통 현상은 회전자 베어링의 마모로 인해 회전자가 접촉하거나, 설치 시 유입된 먼지 등의 이물질로 인해 발생합니다.
    오답 노트
    계량막의 파손, 밸브 탈락: 막식 가스미터의 고장 원인
    Magnet coupling slip, 기어물림 불량: 루트가스미터의 부동(회전하지 않음) 원인
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88. 계측기기의 감도에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 계측기가 측정량의 변화에 민감한 정도를 말한다.
  2. 지시계의 확대율이 커지면 감도는 낮아진다.
  3. 감도가 나쁘면 정밀도도 나빠진다.
  4. 측정량의 변화에 대한 지시량의 변화의 비로 나타낸다.
(정답률: 61%)
  • 감도는 측정량의 변화에 대해 지시량이 얼마나 민감하게 반응하는지를 나타내며, 지시계의 확대율이 커질수록 작은 변화도 크게 나타나므로 감도는 높아집니다.
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89. 가스미터에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 습식가스미터는 가스량의 측정이 정확하다.
  2. 다이어프램식 가스미터는 일반 가정용 가스량 측정에 적당하다.
  3. 루트미터는 회전자식으로 고속회전이 가능하다.
  4. 오리피스미터는 압력손실이 없어 가스량 측정이 정확하다.
(정답률: 67%)
  • 오리피스미터는 유로를 좁혀 압력차를 이용해 유량을 측정하는 방식이므로, 필연적으로 압력손실이 발생합니다.
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90. 게겔법에 의한 가스 분석에서 가스와 그 흡수제가 바르게 짝지어진 것은?

  1. CO2 - 발연황산
  2. C2H2 - 33% KOH 용액
  3. CO - 암모니아성 염화 제1구리 용액
  4. O2 - 취수소
(정답률: 75%)
  • 게겔법 가스 분석 시 각 성분을 흡수하기 위한 전용 흡수제를 사용하며, CO는 암모니아성 염화 제1구리 용액에 흡수됩니다.
    오답 노트
    CO2: KOH 30% 수용액
    C2H2: 요오드수은 칼륨용액
    O2: 피로갈롤 용액
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91. 고온, 고압의 액체나 고점도의 부식성액체 저장탱크에 가장 적합한 간접식 액면계는?

  1. 유리관식
  2. 방사선식
  3. 플로트식
  4. 검척식
(정답률: 68%)
  • 방사선식 액면계는 액면에 띄운 플로트에 방사선원을 부착하고 탱크 외부에서 검출기로 측정하는 방식으로, 탱크 내부와 직접 접촉하지 않는 간접식 구조이므로 고온, 고압, 부식성 액체 저장탱크에 가장 적합합니다.
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92. 다음 중 액주형 압력계에 해당하지 않는 것은?

  1. U자관 압력계
  2. 링밸런스 압력계
  3. 경사관 압력계
  4. 부르동관 압력계
(정답률: 58%)
  • 액주형 압력계는 액체의 높이 차이를 이용하여 압력을 측정하는 장치로 U자관 압력계, 링밸런스 압력계, 경사관 압력계가 이에 해당합니다. 반면 부르동관 압력계는 금속관의 탄성 변형을 이용하는 탄성식 압력계입니다.
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93. 초산납 10g을 물 90mL로 용해하여 만드는 시험지와 그 검지가스가 바르게 연결된 것은?

  1. 염화파라듐지- H2S
  2. 염화파라듐지 - CO
  3. 연당지 - H2S
  4. 연당지 - CO
(정답률: 72%)
  • 초산납을 물에 용해하여 만드는 시험지는 연당지이며, 이는 황화수소($H_2S$) 가스를 검출하는 데 사용됩니다.

    오답 노트

    염화파라듐지: 일산화탄소($CO$) 검출용
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94. 다음 중 편위법에 의한 계측기기가 아닌 것은?

  1. 스프링 저울
  2. 부르동관 압력계
  3. 전류계
  4. 화학천칭
(정답률: 64%)
  • 편위법은 측정 대상의 변화에 따라 지침이나 표시 장치가 일정 거리만큼 움직여 값을 나타내는 방식입니다. 스프링 저울, 부르동관 압력계, 전류계는 모두 지침의 움직임으로 측정하는 편위법 기기이지만, 화학천칭은 질량을 비교하여 측정하는 비교법 기기입니다.
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95. 회전 드럼이 4실로 나누어진 습식가스미터에서 각 실의 체적이 2L이다. 드럼이 12회전하였다면 가스의 유량은 몇 L인가?

  1. 12L
  2. 24L
  3. 48L
  4. 96L
(정답률: 64%)
  • 가스 유량은 드럼의 회전수, 드럼 내 실의 개수, 그리고 각 실의 체적을 모두 곱하여 계산합니다.
    $$V = N \times n \times v$$
    유량 = 회전수 × 실의 개수 × 실의 체적
    $$V = 12 \times 4 \times 2$$
    $$V = 96$$
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96. 가스미터의 필요 요건으로 틀린 것은?

  1. 부착이 간단하며 유지관리가 용이할 것
  2. 정확하게 계량될 것
  3. 감도는 적으나 정밀성이 있을 것
  4. 내열성이 좋고 가스의 기밀성이 양호할 것
(정답률: 78%)
  • 가스미터는 적은 양의 가스 흐름도 정확하게 측정할 수 있도록 감도가 좋아야 하며, 동시에 정밀성이 확보되어야 합니다.
    오답 노트
    감도는 적으나 정밀성이 있을 것: 감도는 높아야 합니다.
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97. 열기전력이 작으며, 산화분위기에 강하나 환원분위기에는 약하고, 고온 측정에는 적당한 열전대온도계의 단자 구성으로 옳은 것은?

  1. 양극 : 철, 음극 : 콘스탄탄
  2. 양극 : 구리, 음극 : 콘스탄탄
  3. 양극 : 크로멜, 음극 : 알루멜
  4. 양극 : 백금-로듐, 음극 : 백금
(정답률: 70%)
  • 백금-로듐과 백금의 조합은 열기전력은 작지만 산화분위기에 매우 강하며, 특히 초고온 측정에 적합한 특성을 가진 열전대 구성입니다.
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98. 다음 중 잔류편차(offset)는 없앨 수 있으나 제어 시간이 단축되지 않는 특징을 가지는 제어는?

  1. P제어
  2. PI제어
  3. PD제어
  4. PID제어
(정답률: 63%)
  • PI제어는 적분 동작을 통해 잔류편차(offset)를 완전히 제거할 수 있지만, 적분 시간이 추가되어 응답 속도가 느려지므로 제어 시간이 단축되지 않는 특징이 있습니다.
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99. 가스크로마토그래피는 시료의 어떤 특성을 주로 이용하는 분석기기인가?

  1. 점성
  2. 비열
  3. 반응속도
  4. 확산속도
(정답률: 72%)
  • 가스크로마토그래피는 시료 성분들이 이동상(운반 가스)과 고정상 사이에서 분배되는 속도 차이, 즉 확산속도의 차이를 이용하여 성분을 분리하고 분석하는 기기입니다.
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100. 액체의 압력을 이용하여 액위를 측정하는 방식으로 일명 Purge식 액면계라고도 하는 것은?

  1. 차압식 액면계
  2. 기포식 액면계
  3. 검척식 액면계
  4. 부자식 액면계
(정답률: 50%)
  • 기포식 액면계는 탱크 내 파이프에 공기를 불어넣어 액면까지의 높이와 밀도에 비례하는 공기압을 측정하는 방식으로, Purge식 액면계라고도도 불립니다.
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