가스기사 필기 기출문제복원 (2014-05-25)

가스기사
(2014-05-25 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 표면이 매끈한 원관인 경우 일반적으로 레이놀즈수가 어떤 값일 때 층류가 되는가?

  1. 400보다 클 때
  2. 40002일 때
  3. 2100 보다 작을 때
  4. 21002일 때
(정답률: 89%)
  • 원관 내 흐름에서 레이놀즈 수($Re$)에 따른 흐름 상태의 기준은 다음과 같습니다.
    $$Re < 2100$$: 층류
    $$2100 < Re < 4000$$: 천이영역
    $$Re > 4000$$: 난류
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2. 점도 6cP를 Pa·s로 환산하면 얼마인가?

  1. 0.0006
  2. 0.006
  3. 0.06
  4. 0.6
(정답률: 76%)
  • 점도 단위 환산 계수를 이용하여 cP를 Pa·s로 변환하는 문제입니다. $1\text{cP} = 0.001\text{Pa}\cdot\text{s}$ 관계를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $$\text{Pa}\cdot\text{s} = \text{cP} \times 0.001$$
    ② [숫자 대입] $$\text{Pa}\cdot\text{s} = 6 \times 0.001$$
    ③ [최종 결과] $$\text{Pa}\cdot\text{s} = 0.006$$
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3. 다음 중 용적형 펌프가 아닌 것은?

  1. 기어 펌프
  2. 베인 펌프
  3. 플런저 펌프
  4. 볼류트 펌프
(정답률: 61%)
  • 볼류트 펌프는 임펠러의 회전력을 이용해 유체에 에너지를 주는 터보식 펌프에 해당합니다.
    오답 노트
    기어 펌프, 베인 펌프, 플런저 펌프: 정해진 공간(용적)에 유체를 가두어 밀어내는 용적형 펌프입니다.
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4. 다음 중 대기압을 특정하는 계기는?

  1. 수은기압계
  2. 오리피스미터
  3. 로타미터
  4. 둑(weir)
(정답률: 88%)
  • 대기압은 표준 대기압을 정의할 때 사용하는 수은 기둥의 높이를 이용해 측정하는 수은기압계로 특정합니다.
    오답 노트
    - 오리피스미터, 로타미터, 둑: 모두 유체의 유량을 측정하는 유량계입니다.
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5. 그림과 같이 물을 사용하여 기체압력을 측정하는 경사마노메타에서 압력차(P1-P2)는 몇 ㎝H2O인가? (단, Ɵ＝30°, R＝30㎝이고 면적 A1 》 면적 A2이다.)

  1. 15
  2. 30
  3. 45
  4. 90
(정답률: 78%)
  • 경사마노메타에서 압력차는 액체 기둥의 수직 높이에 비례합니다. 주어진 경사면의 길이 $R$과 각도 $\theta$를 이용하여 수직 높이를 계산합니다.
    $$P_1 - P_2 = R \sin \theta$$
    $$P_1 - P_2 = 30 \times \sin 30^{\circ}$$
    $$P_1 - P_2 = 15$$
    따라서 압력차는 $15\text{cmH}_2\text{O}$입니다.
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6. 이상기체 속에서의 음속을 옳게 나타낸 식은? (단, ρ＝밀도, P＝압력, k＝비열비, R＝일반기체상수, M＝분자량이다.)

(정답률: 82%)
  • 이상기체 내에서의 음속 $v$는 비열비 $k$, 일반기체상수 $R$, 절대온도 $T$, 분자량 $M$을 이용하여 다음과 같이 나타냅니다.
    $$\sqrt{\frac{kRT}{M}}$$
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7. 압력 750mmHg는 물의 수두로는 약 몇 mmH2O인가?

  1. 1.033
  2. 102
  3. 1033
  4. 10200
(정답률: 69%)
  • 주어진 수은주 압력을 표준대기압($760\text{mmHg}$)과 물의 표준대기압 수두($10332\text{mmH}_2\text{O}$)의 비율을 이용하여 환산합니다.
    $$P = \frac{P_{Hg}}{760} \times 10332$$
    $$P = \frac{750}{760} \times 10332$$
    $$P = 10200$$
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8. 6㎝×12㎝인 직4각형 단면의 관에 물이 가득 차 흐를 때 수력 반지름은 몇 ㎝인가?

  1. 3/2
  2. 2
  3. 3
  4. 6
(정답률: 54%)
  • 직사각형 단면 관의 수력 반지름은 단면적을 윤변(접촉 길이)으로 나누어 계산합니다.
    $$\text{Rh} = \frac{A}{S}$$
    $$\text{Rh} = \frac{6 \times 12}{(6 + 12) \times 2}$$
    $$\text{Rh} = 2$$
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9. 노점(dew point)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 액체와 기체의 비체적이 같아지는 온도이다.
  2. 등압과정에서 응축이 시작되는 온도이다.
  3. 대기 중의 수증기의 분압이 그 온도에서 포화수증기압과 같아지는 온도이다.
  4. 상대습도가 100% 가 되는 온도이다.
(정답률: 66%)
  • 노점(이슬점)은 상대습도가 $100\%$가 되어 대기 중의 수증기가 응축하기 시작하는 온도를 의미합니다. 따라서 액체와 기체의 비체적이 같아지는 온도라는 설명은 노점의 정의와 무관한 틀린 내용입니다.
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10. 물이 23m/s의 속도로 노즐에서 수직상방으로 분사될 때 손실을 무시하면 약 몇 m까지 물이 상승하는가?

  1. 13
  2. 20
  3. 27
  4. 54
(정답률: 72%)
  • 분사되는 물의 운동에너지가 위치에너지로 모두 전환된다고 가정하여 속도 수두 공식을 이용해 상승 높이를 계산합니다.
    $$h = \frac{v^{2}}{2g}$$
    $$h = \frac{23^{2}}{2 \times 9.8}$$
    $$h = 26.9$$
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11. 수평 원관 내에서의 유체흐름을 설명하는 Hagen-Poiseuille 식을 얻기 위해 필요한 가정이 아닌 것은?

  1. 완전히 발달된 흐름
  2. 정상상태 흐름
  3. 층류
  4. 포텐셜 흐름
(정답률: 80%)
  • 하겐-푸아죄유 방정식은 원형관 내 점성유체가 층류이며 정상상태로 흐르고, 경계층이 완전히 성장한 완전히 발달된 흐름일 때 적용됩니다.
    오답 노트
    포텐셜 흐름: 점성의 영향이 없는 완전유체의 흐름이므로 점성을 전제로 하는 해당 식의 가정과 맞지 않습니다.
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12. 아음속에서 초음속으로 속도를 변화시킬 수 있는 노즐은?

  1. 축소·확대노즐
  2. 확대·축소노즐
  3. 확대노즐
  4. 축소노즐
(정답률: 72%)
  • 축소노즐만으로는 아음속 흐름을 음속 이상으로 가속시킬 수 없습니다. 따라서 아음속에서 초음속으로 속도를 변화시키기 위해서는 반드시 축소-확대노즐을 통과해야 합니다.
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13. 유량 1m3/min, 전양정 15m이며 효율이 0.78인 물을 사용하는 원심펌프를 설계하고자 한다. 펌프의 축동력은 몇 kW인가?

  1. 2.54
  2. 3.14
  3. 4.24
  4. 5.24
(정답률: 73%)
  • 펌프의 축동력은 유량, 전양정, 물의 밀도와 중력가속도를 곱한 수동력에 효율을 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$P = \frac{\rho g Q H}{\eta}$$
    ② [숫자 대입] $$P = \frac{1000 \times 9.8 \times (1/60) \times 15}{0.78}$$
    ③ [최종 결과] $$P = 3134.6$$
    단위를 $\text{kW}$로 환산하면 약 $3.14\text{ kW}$가 됩니다.
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14. 절대압력이 4×104kgf/m2이고, 온도가 15℃인 공기의 밀도는 약 몇 kg/m3인가? (단, 공기의 기체상수는 29.27kgf·m/kg·k이다.)

  1. 2.75
  2. 3.75
  3. 4.75
  4. 5.75
(정답률: 72%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 공기의 밀도를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $$\rho = \frac{P}{R T}$$
    ② [숫자 대입] $$\rho = \frac{4 \times 10^{4}}{29.27 \times (273 + 15)}$$
    ③ [최종 결과] $$\rho = 4.75$$ kg/m³
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15. 안지름 100mm인 관속을 압력 5kgf/cm2이고, 온도가 15℃인 공기가 20kg/s의 비율로 흐를 때 평균유속은? (단, 공기의 기체상수는 29.27kgf·m/kg·k이다.)

  1. 42.8m/s
  2. 58.1m/s
  3. 429m/s
  4. 558m/s
(정답률: 48%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용해 공기의 비중량을 먼저 구한 후, 질량유량 공식을 통해 평균유속을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $$\rho = \frac{P}{RT}, V = \frac{G}{\rho A}$$
    ② [숫자 대입] $$\rho = \frac{5 \times 10^{4}}{29.27 \times (273 + 15)}, V = \frac{20}{5.931 \times (\frac{3.14}{4} \times 0.1^{2})}$$
    ③ [최종 결과] $$V = 429$$ m/s
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16. 왕복펌프에서 맥동을 방지하기 위해 설치하는 것은?

  1. 펌프구동용 원동기
  2. 공기실(에어챔버)
  3. 펌프케이싱
  4. 펌프회전차
(정답률: 81%)
  • 왕복펌프는 유체가 단속적으로 송출되는 특성 때문에 맥동과 진동이 발생하기 쉽습니다. 이를 완화하여 흐름을 일정하게 만들기 위해 공기실(에어챔버)을 설치합니다.
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17. 공동현상(Cavitation) 방지책으로 옳은 것은?

  1. 펌프의 설치위치를 될 수 있는 대로 낮춘다.
  2. 펌프 회전수를 높게한다.
  3. 양흡입을 단흡입으로 바꾼다.
  4. 손실수두를 크게 한다.
(정답률: 76%)
  • 공동현상은 유체의 압력이 포화증기압보다 낮아져 기포가 발생하는 현상입니다. 펌프의 설치 위치를 낮추면 흡입 양정이 감소하여 NPSH(유효흡입수두)가 증가하므로 공동현상을 방지할 수 있습니다.
    오답 노트
    펌프 회전수를 높게한다: 유속 증가로 압력이 낮아져 공동현상 촉진
    양흡입을 단흡입으로 바꾼다: 양흡입 펌프가 흡입 손실이 적어 방지에 유리함
    손실수두를 크게 한다: 압력 강하가 심해져 공동현상 촉진
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18. 베르누이의 방정식에 쓰이지 않는 head(수두)는?

  1. 압력수두
  2. 밀도수두
  3. 위치수두
  4. 속도수두
(정답률: 85%)
  • 베르누이 방정식은 유체의 에너지 보존 법칙으로, 총 수두는 압력수두, 속도수두, 위치수두의 합으로 구성됩니다. 밀도는 수두의 구성 요소가 아니라 수두를 계산할 때 사용되는 물성치이므로 밀도수두라는 개념은 존재하지 않습니다.
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19. 공기가 79vol% N2와 21vol% O2로 이루어진 이상기체 혼합물이라 할 때 25℃, 750mmHg 에서 밀도는 약 몇 kg/m3인가?

  1. 1.16
  2. 1.42
  3. 1.56
  4. 2.26
(정답률: 62%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 혼합 기체의 밀도를 구하는 문제입니다. 먼저 혼합 기체의 평균 분자량을 계산한 후 밀도 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $$\rho = \frac{P \times M}{R \times T}$$
    ② [숫자 대입] $$\rho = \frac{(\frac{750}{760} \times 101325) \times (0.79 \times 28 + 0.21 \times 32)}{8.314 \times (273 + 25)}$$
    ③ [최종 결과] $$\rho = 1.16\text{ kg/m}^3$$
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20. 힘의 차원을 질량 M, 길이 L, 시간 T로 나타낼 때 옳은 것은?

  1. MLT-2
  2. ML-3T-2
  3. ML-2T3
  4. MLT-1
(정답률: 71%)
  • 뉴턴의 제2법칙인 힘의 정의(힘 = 질량 × 가속도)를 통해 차원을 분석합니다. 가속도의 차원은 길이 $L$을 시간 $T$의 제곱으로 나눈 $LT^{-2}$이므로, 여기에 질량 $M$을 곱하면 힘의 차원은 $MLT^{-2}$가 됩니다.
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2과목: 연소공학

21. 랭킨사이클(Rankine cycle)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 증기기관의 기본사이클로 상의 변화를 가진다.
  2. 두개의 단열변화와 두개의 등압변화로 이루어져 있다.
  3. 열효율을 높이려면 배압을 높게하되 초온 및 초압은 낮춘다.
  4. 단열압축 → 정압가열 → 단열팽창 → 정압냉각의 과정으로 되어있다.
(정답률: 62%)
  • 랭킨사이클의 열효율을 높이기 위해서는 배압(응축압력)을 최대한 낮추고, 보일러에서의 초온 및 초압을 높여야 합니다.
    오답 노트
    증기기관의 기본사이클로 상의 변화를 가짐: 옳은 설명
    두 개의 단열변화와 두 개의 등압변화로 구성: 옳은 설명
    단열압축 → 정압가열 → 단열팽창 → 정압냉각 과정: 옳은 설명
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22. 다음 [그림]은 적화식 연소에 의한 가연성가스의 불꽃형태이다. 다음 중 불꽃온도가 가장 낮은 곳은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 74%)
  • 적화식 연소 불꽃의 각 부위별 온도를 분석하면, 외염(산화염) 영역인 B 지점이 약 $200\text{℃}$로 가장 낮은 온도를 나타냅니다.
    오답 노트
    A(고온 외염막): $850\text{℃}$, C(중온 외부염): $800\text{℃}$, D(저온 외부염): $500\text{℃}$
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23. 체적 3m3의 탱크 안에 20℃, 100kPa의 공기가 들어있다. 40kJ의 열량을 공급하면 공기의 온도는 약 몇 ℃ 가 되는가? (단, 공기의 정적비열(Cv) 는 0.717kJ/kg·K이다.)

  1. 22
  2. 36
  3. 44
  4. 53
(정답률: 53%)
  • 이상기체 상태방정식으로 공기의 질량을 먼저 구한 후, 정적비열을 이용한 열량 공식을 통해 최종 온도를 산출합니다.
    $$m = \frac{PV}{RT}$$
    $$m = \frac{100 \times 3}{8.314 / 29 \times (273 + 20)} = 3.57 \text{ kg}$$
    $$T_2 = \frac{Q}{m \times C_v} + T_1$$
    $$T_2 = \frac{40}{3.57 \times 0.717} + (273 + 20) = 308.6 \text{ K}$$
    $$T_2 = 308.6 - 273 = 35.6 \approx 36 \text{ ℃}$$
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24. 다음 [그림]은 프로판-산소, 수소-공기, 에틸렌-공기, 일산화탄소-공기의 층류연소속도를 나타낸 것이다. 이중 프로판-산소 혼합기의 층류연소속도를 나타낸 것은?

  1. ①
  2. ②
  3. ③
  4. ④
(정답률: 80%)
  • 층류연소속도는 가연성 가스의 종류와 산화제에 따라 다르며, 프로판-산소 혼합기는 제시된 그래프에서 가장 높은 연소속도 피크를 보이는 의 1번 곡선에 해당합니다.
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25. 위험도는 폭발가능성을 표시한 수치로서 수치가 클수록 위험하며 폭발상한과 하한의 차이가 클수록 위험하다. 공기 중 수소(H2)의 위험도는 얼마인가?

  1. 0.94
  2. 1.05
  3. 17.75
  4. 71
(정답률: 74%)
  • 위험도는 폭발 상한값과 하한값의 차이가 클수록, 그리고 하한값이 작을수록 수치가 커지며 위험성이 증가합니다.
    $$위험도 = \frac{H - L}{L}$$
    $$위험도 = \frac{7.5 - 4.0}{4.0}$$
    $$위험도 = 17.75$$
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26. Flash fire에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 느린 폭연으로 중대한 과압이 발생하지 않는 가스운에서 발생한다.
  2. 고압의 증기압 물질을 가진 용기가 고장으로 인해 액체의 flashing에 의해 발생된다.
  3. 누출된 물질이 연료라면 BLEVE는 매우 큰 화구가 뒤따른다.
  4. Flash fire는 공정지역 또는 offshore 모듈에서는 발생할 수 없다.
(정답률: 61%)
  • 플래시 화재(Flash fire)는 누설된 가스가 기화되어 증기운을 형성한 상태에서 점화되었을 때 발생하며, 점화 시 폭발음은 있으나 강도가 약한 느린 폭연으로 중대한 과압이 발생하지 않는 것이 특징입니다.
    오답 노트
    고압 증기압 물질의 액체 flashing에 의한 현상은 BLEVE의 전조 단계이며, Flash fire는 공정지역이나 offshore 모듈에서도 충분히 발생할 수 있습니다.
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27. 다음 [보기]에서 비등액체팽창증기폭발(BLEVE) 발생의 단계를 순서에 맞게 나열한 것은?

  1. E-D-C-A-B
  2. E-D-C-B-A
  3. B-C-E-D-A
  4. B-C-D-E-A
(정답률: 76%)
  • BLEVE는 외부 화재로 인해 탱크 내부 압력이 상승하다가 구조적 강도가 약해진 부위가 파열되며 액체가 순식간에 증발하는 현상입니다.
    발생 순서: 의 내용을 분석하면, 액체 탱크 주변 화재 발생(B) $\rightarrow$ 탱크 벽 가열(C) $\rightarrow$ 액체 온도 상승 및 내부 압력 증가(E) $\rightarrow$ 액위 이상 부위의 강도 저하(D) $\rightarrow$ 탱크 파열 및 폭발적 증발(A) 순으로 진행됩니다.
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28. 폭굉(detonation)에 대한 설명으로 옳기 않은 것은?

  1. 폭굉파는 음속 이하에서 발생한다.
  2. 압력 및 화염속도가 최고치를 나타낸 곳에서 일어난다.
  3. 폭굉유도거리는 혼합기의 종류, 상태, 관의 길이 등에 따라 변화한다.
  4. 폭굉은 폭약 및 화약류의 폭발, 배관 내에서의 폭발 사고 등에서 관찰된다.
(정답률: 77%)
  • 폭굉(detonation)은 충격파를 동반하며, 화염 전파 속도가 음속보다 훨씬 빠른 초음속 상태에서 발생합니다.
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29. 공기나 증기 등의 기체를 분무매체로 하여 연료를 무화시키는 방식은?

  1. 유압 분무식
  2. 이류체 무화식
  3. 충돌 무화식
  4. 정전 무화식
(정답률: 72%)
  • 이류체 무화식은 연료 외에 공기나 증기와 같은 별도의 분무 매체를 함께 사용하여 연료를 미세한 입자로 쪼개는 방식입니다.
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30. 공기와 연료의 혼합기체의 표시에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 공기비(excess air ratio)는 연공비의 역수와 같다.
  2. 연공비(fuel air ratio)라 함은 가연 혼합기 중의 공기와 연료의 질량비로 정의된다.
  3. 공연비(air fuel ratio)라 함은 가연 혼합기 중의 연료와 공기의 질량비로 정의된다.
  4. 당량비(equivalence ratio)는 실제의 연공비와 이론 연공비의 비로 정의된다.
(정답률: 74%)
  • 당량비는 실제 공급된 연료-공기비(연공비)를 이론적으로 필요한 연료-공기비로 나눈 값으로 정의됩니다.
    오답 노트
    공기비: 이론 공기량에 대한 실제 공급 공기량의 비입니다.
    연공비: 연료와 공기의 질량비입니다.
    공연비: 공기와 연료의 질량비입니다.
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31. 정상 및 사고(단선, 단락, 지락 등) 시에 발생하는 전기 불꽃, 아크 또는 고온부에 의하여 가연성가스가 점화되지 않는 것이 점화시험, 기타 방법에 의하여 확인된 방폭구조의 종류는?

  1. 내압방폭구조
  2. 본질안전방폭구조
  3. 안전증방폭구조
  4. 압력방폭구조
(정답률: 81%)
  • 본질안전방폭구조는 전기 회로 자체의 에너지를 제한하여, 정상 및 사고 시 발생하는 전기 불꽃이나 아크가 가연성 가스를 점화시킬 수 없는 수준으로 억제한 구조입니다.
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32. 불활성화에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가연성 혼합가스 중의 산소농도를 최소산소농도(MOC)이 하로 낮게하여 폭발을 방지하는 것이다.
  2. 일반적으로 실시되는 산소농도의 제어점은 최소산소농도(MOC)보다 약 4% 낮은 농도이다.
  3. 이너트 가스로는 질소, 이산화탄소, 수증기가 사용된다.
  4. 일반적으로 가스의 MOC는 보통 10% 정도이고 분진인 경우에는 1% 정도로 낮다.
(정답률: 63%)
  • 불활성화는 산소 농도를 최소산소농도(MOC) 이하로 낮추어 폭발을 방지하는 것입니다.
    오답 노트
    일반적으로 가스의 MOC는 보통 10% 내외이며, 분진의 경우 가스보다 훨씬 높은 농도에서 형성되는 경향이 있어 1% 정도로 낮다는 설명은 틀렸습니다.
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33. -190℃, 0.5MPa의 질소기체를 20MPa으로 단열압축했을 때의 온도는 약 몇 ℃인가? (단, 비열비(k)는 1.41이고 이상기체로 간주한다.)

  1. -15℃
  2. -25℃
  3. -30℃
  4. -35℃
(정답률: 64%)
  • 단열압축 과정에서 온도와 압력의 관계식(이상기체 상태방정식 및 단열변화식)을 사용하여 최종 온도를 구합니다.
    $$T_2 = T_1 \times (\frac{P_2}{P_1})^{\frac{k-1}{k}}$$
    $$T_2 = (273 - 190) \times (\frac{20}{0.5})^{\frac{1.41-1}{1.41}}$$
    $$T_2 = 242.619 \text{ K} \rightarrow -30.381 \text{ ℃}$$
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34. 층류의 연소화염 측정법 중 혼합기에 유속을 일정하게 하여 유속으로 연소속도를 측정하는 방법은?

  1. 평면화염버너법
  2. 분젠버너법
  3. 비누방울법
  4. 슬롯노즐연소법
(정답률: 54%)
  • 평면화염버너법은 미연소 혼합기의 속도분포를 일정하게 유지하여 유속과 연소속도를 균일화함으로써, 유속을 통해 연소속도를 측정하는 방법입니다.
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35. 298.15K. 0.1MPa 에서 메탄(CH4)의 연소엔탈피는 약 몇 MJ/kg인가? (단, CH4, CO2, H2O의 생성엔탈피는 각각 -74873, -393522, -241827kJ/kmol이다.)

  1. -40
  2. -50
  3. -60
  4. -70
(정답률: 55%)
  • 메탄의 완전연소 반응식 $\text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$을 바탕으로, 생성엔탈피의 차이를 이용하여 연소엔탈피를 계산합니다.
    $$Q = \frac{\sum H_{f, \text{products}} - \sum H_{f, \text{reactants}}}{M}$$
    $$Q = \frac{(-393522) + 2 \times (-241827) - (-74873)}{16 \times 1000}$$
    $$Q = -50.143 \text{ MJ/kg}$$
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36. 기체연료를 미리 공기와 혼합시켜 놓고, 점화해서 연소하는 것으로 연소실부하율을 높게 얻을 수 있는 연소방식은?

  1. 확산연소
  2. 예혼합연소
  3. 증발연소
  4. 분해연소
(정답률: 89%)
  • 연료와 공기를 미리 혼합한 후 점화하여 연소시키는 방식은 예혼합연소이며, 이를 통해 연소실 부하율을 높일 수 있습니다.
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37. B급 화재가 발생하였을 때 가장 적당한 소화약제는?

  1. 건조사, CO가스
  2. 불연성기체, 유기소화액
  3. CO2, 포, 분말약제
  4. 봉상주수, 산·알칼리액
(정답률: 80%)
  • B급 화재는 유류 화재를 의미하며, 질식 및 냉각 효과가 뛰어난 $\text{CO}_2$, 포, 분말약제가 가장 적당합니다.
    오답 노트
    봉상주수: 유류 화재에 물을 뿌리면 화재가 확산되므로 절대 금지입니다.
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38. 다음 중 임계압력을 가장 잘 표현한 것은?

  1. 액체가 증발하기 시작할 때의 압력을 말한다.
  2. 액체가 비등점에 도달했을 때의 압력을 말한다.
  3. 액체, 기체, 고체가 공존할 수 있는 최소 압력을 말한다.
  4. 임계온도에서 기체를 액화시키는데 필요한 최저의 압력을 말한다.
(정답률: 72%)
  • 임계압력이란 임계온도에서 기체를 액화시키기 위해 필요한 최소한의 압력을 의미합니다.
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39. 디젤 사이클에서 압축비 10, 등압팽창비(체절비) 1.8일 때 열효율을 약 얼마인가? (단, 비열비는 k＝Cp/Cv＝1.3이다.)

  1. 30.3%
  2. 38.2%
  3. 42.5%
  4. 44.7%
(정답률: 33%)
  • 디젤 사이클의 열효율은 압축비, 체절비, 비열비를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\eta = 1 - \frac{1}{r^{k-1}} [ \frac{\rho^k - 1}{k(\rho - 1)} ]$$
    ② [숫자 대입] $$\eta = 1 - \frac{1}{10^{1.3-1}} [ \frac{1.8^{1.3} - 1}{1.3(1.8 - 1)} ]$$
    ③ [최종 결과] $$\eta = 0.447$$ (즉, 44.7%)
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40. 1kWh의 열당량은?

  1. 376kcal
  2. 427kcal
  3. 632kcal
  4. 860kcal
(정답률: 87%)
  • 전력량 단위인 $1\text{kWh}$를 열량 단위인 $\text{kcal}$로 환산하는 기본 상수를 적용합니다.
    $$1\text{kWh} = 860\text{kcal}$$
    $$1\text{kWh} = 860\text{kcal}$$
    $$1\text{kWh} = 860\text{kcal}$$
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3과목: 가스설비

41. 저온장치용 금속재료에 있어서 일반적으로 온도가 낮을수록 감소하는 기계적 성질은?

  1. 항복점
  2. 경도
  3. 인장강도
  4. 충격값
(정답률: 58%)
  • 금속 재료는 일반적으로 온도가 낮아질수록 강도와 경도는 증가하지만, 취성이 강해져 충격에 견디는 능력인 충격값은 감소하게 됩니다.
    오답 노트
    항복점, 경도, 인장강도: 온도가 낮아질수록 모두 증가하는 성질입니다.
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42. 외경과 내경의 비가 1.2 이상인 산소가스 배관 두께를 구하는 식은 이다. D는 무엇을 의미하는가?

  1. 배관의 내경
  2. 내경에서 부식여유에 상당하는 부분을 뺀 부분의 수치
  3. 배관의 상용압력
  4. 배관의 지름
(정답률: 74%)
  • 산소가스 배관 두께 계산식 $t = \frac{D}{2} (\sqrt{\frac{\frac{f}{2}+P}{\frac{f}{s}-P}} - 1) + C$에서 기호 $D$는 배관의 내경(안지름)에서 부식여유에 상당하는 부분을 뺀 수치를 의미합니다.
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43. 나프타의 접촉개질 장치의 주요 구성이 아닌 것은?

  1. 증류탑
  2. 예열로
  3. 기액분리기
  4. 반응기
(정답률: 52%)
  • 나프타 접촉개질 장치는 촉매를 이용해 옥탄가를 높이는 공정으로, 주요 구성 기기는 예열로, 기액분리기, 반응기, 수소화 정제반응기입니다.
    오답 노트
    증류탑: 접촉개질 장치의 핵심 구성 요소가 아닙니다.
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44. 역카르노 사이클의 경로로서 옳은 것은?

  1. 등온팽창 - 단열압축 - 등온압축 - 단열팽창
  2. 등온팽창 - 단열압축 - 단열팽창 - 등온압축
  3. 단열압축 - 등온팽창 - 등온압축 - 단열팽창
  4. 단열압축 - 단열팽창 - 등온팽창 - 등온압축
(정답률: 68%)
  • 역카르노 사이클은 냉동 사이클의 기본으로, 열을 흡수하고 방출하는 과정이 카르노 사이클의 역순으로 진행됩니다. 따라서 등온팽창 $\rightarrow$ 단열팽창 $\rightarrow$ 등온압축 $\rightarrow$ 단열압축의 순서가 아닌, 냉매가 외부에서 열을 흡수하여 증발하고 압축되어 열을 방출하는 등온팽창 - 단열압축 - 등온압축 - 단열팽창의 경로를 가집니다.
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45. 수소가스 집합장치의 설계 매니폴드 지관에서 감압밸브는 상용압력이 14MPa인 경우 내압시험 압력은 얼마인가?

  1. 14MPa
  2. 21MPa
  3. 25MPa
  4. 28MPa
(정답률: 77%)
  • 감압밸브의 내압시험 압력은 상용압력의 $1.5$배로 계산합니다.
    $$P_{test} = P_{use} \times 1.5$$
    $$P_{test} = 14 \times 1.5$$
    $$P_{test} = 21$$
    따라서 내압시험 압력은 $21MPa$입니다.
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46. 아세틸렌(C2H2) 가스의 분해폭발을 방지하기 위한 희석제의 종류가 아닌 것은?

  1. CO
  2. C2H4
  3. H2S
  4. N2
(정답률: 64%)
  • 아세틸렌의 분해폭발을 막기 위한 희석제로는 질소($N_{2}$), 메탄($CH_{4}$), 일산화탄소($CO$), 에틸렌($C_{2}H_{4}$) 등이 사용됩니다.
    오답 노트
    황화수소($H_{2}S$): 독성가스이므로 희석제로 사용할 수 없습니다.
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47. LPG를 지상의 탱크로리에서 지상의 저장탱크로 이송하는 방법으로 가장 부적절한 것은?

  1. 위치에너지를 이용한 자연충전방법
  2. 차압에 의한 충전방법
  3. 액펌프를 이용한 충천방법
  4. 압축기를 이용한 충전방법
(정답률: 74%)
  • LPG 이송 시에는 차압, 액펌프, 압축기 등을 이용하여 압력을 가해 이송해야 하며, 단순히 위치에너지를 이용한 자연충전방법으로는 효율적인 이송이 불가능하여 부적절합니다.
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48. 펌프를 운전할 때 펌프 내에 액이 충만하지 않으면 공회전하여 펌핑이 이루어지지 않는다. 이러한 현상을 방지하기 위하여 펌프 내에 액을 충만 시키는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 맥동
  2. 프라이밍
  3. 캐비테이션
  4. 서징
(정답률: 83%)
  • 펌프 가동 전 펌프 내부에 액체를 가득 채워 공회전을 방지하고 원활한 펌핑이 가능하도록 하는 작업을 프라이밍이라고 합니다.
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49. 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌과 같은 탄화수소의 분류로 올바른 것은?

  1. 파라핀계
  2. 방향족계
  3. 나프틴계
  4. 올레핀계
(정답률: 66%)
  • 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌과 같이 일반식이 $C_{n}H_{2n}$인 탄화수소는 이중결합을 가진 올레핀계에 해당하며, 화학적으로 불안정하여 석유화학 제품의 원료로 주로 사용됩니다.
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50. 가스보일러의 물탱크의 수위를 다이어프램에 의해 압력변화로 검출하여 전기접점에 의해 가스회로를 차단하는 안전장치는?

  1. 헛불방지장치
  2. 동결방지장치
  3. 소화안전장치
  4. 과열방지장치
(정답률: 75%)
  • 헛불방지장치는 보일러 내에 물이 부족할 때 다이어프램의 압력 변화를 감지하여 가스 공급을 차단함으로써, 물 없이 가열되어 헛불이 발생하는 것을 방지하는 안전장치입니다.
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51. LPG 용기 밸브 충전구의 일반적 나사 형식과 암모니아의 나사 형식이 바르게 연결된 것은?

  1. 숫나사-암나사
  2. 암나사-숫나사
  3. 왼나사-오른나사
  4. 오른나사-왼나사
(정답률: 68%)
  • 가연성 가스 용기는 오연결 방지를 위해 일반적으로 왼나사를 사용하며, 암모니아와 브롬화메틸은 예외적으로 오른나사를 사용합니다.
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52. 가스 제조공정인 수증기 개질 공정에서 주로 사용되는 촉매는 어느 계통인가?

  1. 철
  2. 니켈
  3. 구리
  4. 비금속
(정답률: 69%)
  • 수증기 개질 공정(Steam Reforming)에서 메탄과 수증기를 반응시켜 수소를 생산할 때, 반응 속도를 높이기 위해 주로 니켈(Ni) 계열의 촉매를 사용합니다.
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53. -160℃의 LNG (액비중 : 0.46, CH4 : 90%, C2H6 : 10%)를 기화시켜 10℃의 가스로 만들면 체적은 몇 배가 되는가?

  1. 635
  2. 614
  3. 592
  4. 552
(정답률: 43%)
  • LNG의 평균 분자량을 구한 뒤, 이상기체 상태방정식을 이용하여 액체 $1\text{m}^3$가 기화되었을 때의 부피를 계산합니다.
    평균 분자량 $M = (16 \times 0.9) + (30 \times 0.1) = 17.4$ 액비중이 $0.46$이므로 액체 $1\text{m}^3$의 질량은 $460\text{kg}$입니다.
    $$V = \frac{G R T}{P}$$
    $$V = \frac{460 \times 8.314 \times (273 + 10)}{17.4 \times 101.325}$$
    $$V = 613.886$$
    따라서 체적은 약 $614$배가 됩니다.
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54. 액화석유가스는 상온(15℃)에서 압력을 올렸을 때 쉽게 액화시킬 수 있으나 메탄은 상온(15℃)에서 액화할 수 없는 이유는?

  1. 비중 때문에
  2. 임계압력 때문에
  3. 비점 때문에
  4. 임계온도 때문에
(정답률: 64%)
  • 기체가 액화되기 위해서는 반드시 임계온도 이하의 온도여야 합니다. 메탄의 임계온도는 $-82.1^{\circ}C$로 매우 낮아 상온($15^{\circ}C$)에서는 아무리 압력을 높여도 액화될 수 없습니다.
    오답 노트
    액화 조건: 임계온도 이하 및 임계압력 이상
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55. LPG에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 액화석유가스를 뜻한다.
  2. 프로판, 부탄 등을 주성분으로 한다.
  3. 상온, 상압하에서 기체이나 가압, 냉각에 의해 쉽게 액체로 변한다.
  4. 석유의 증류, 정제 과정에서는 생성되지 않는다.
(정답률: 70%)
  • LPG는 석유의 증류 및 정제 과정이나 천연가스 액화 분리 과정에서 생성되는 가스입니다.
    오답 노트
    액화석유가스를 뜻함, 프로판과 부탄이 주성분임, 가압 및 냉각 시 쉽게 액화됨: 모두 LPG의 올바른 특징
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56. 다음 가스장치의 사용재료 중 구리 및 구리합금이 사용 가능한 가스는?

  1. 산소
  2. 황화수소
  3. 암모니아
  4. 아세틸렌
(정답률: 71%)
  • 산소는 구리 및 구리합금과 반응하지 않아 사용이 가능합니다.
    오답 노트
    황화수소, 암모니아, 아세틸렌: 구리 및 구리합금과 반응하여 부식시키거나 불안정한 화합물을 형성하므로 사용 금지
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57. 가스보일러에 설치되어 있지 않은 안전장치는?

  1. 과열방지장치
  2. 헛불방지장치
  3. 전도안전장치
  4. 과압방지장치
(정답률: 79%)
  • 전도안전장치는 제품이 넘어졌을 때 가스를 차단하는 장치로, 벽에 고정되어 설치되는 가스보일러에는 필요하지 않으므로 설치 대상에서 제외됩니다.
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58. 가스렌지에 연결된 호스에 직경 1.0mm의 구멍이 뚫려 250mmH2O 압력으로 LP가스가 3시간 동안 누출되었다면 LP가스의 분출량은 약 몇 L인가? (단, LP가스의 비중은 1.2이다.)

  1. 360
  2. 390
  3. 420
  4. 450
(정답률: 57%)
  • 가스 누출량 계산 공식에 따라 구멍의 직경, 압력, 비중, 누출 시간을 적용하여 계산합니다.
    $$Q = 0.009 \times D^{2} \times \frac{\sqrt{P}}{S} \times T \times 1000$$
    $$Q = 0.009 \times 1.0^{2} \times \frac{\sqrt{250}}{1.2} \times 3 \times 1000$$
    $$Q = 390$$
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59. 가스액화 원리인 줄-톰슨 효과에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 압축가스를 등온팽창시키면 온도나 압력이 증대
  2. 압축가스를 단열팽창시키면 온도나 압력이 강하
  3. 압축가스를 단열압축시키면 온도나 압력이 증대
  4. 압축가스를 등온압축시키면 온도나 압력이 강하
(정답률: 56%)
  • 줄-톰슨 효과는 고압의 가스를 좁은 구멍이나 밸브를 통해 갑자기 단열팽창시킬 때 온도가 낮아지는 현상을 말합니다.
    오답 노트
    등온팽창/압축: 온도가 일정하므로 온도 강하/증대 설명은 틀림
    단열압축: 온도가 상승하는 현상임
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60. 콕 및 호스에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 고압고무호스 중 투윈호스는 차압 0.1MPa이하에서 정상적으로 작동하는 체크밸브를 부착하여 제작한다.
  2. 용기밸브 및 조정기에 연결하는 이음쇠의 나사는 오른나사로서 W22.5×14T, 나사부의 길이는 12㎜ 이상으로 한다.
  3. 상자콕은 카플러 안전기구 및 과류차단안전기구가 부착된 것으로서 배관과 카플러를 연결하는 구조이고, 주물황동을 사용할 수 있다.
  4. 카플러안전기구부 및 과류차단안전기구부는 4.2kPa 이상의 압력에서 1시간당 누출량이 카플러안전기구부는 1.0L/h 이하, 과류차단안전기구부는 0.55L/h 이하가 되도록 제작한다.
(정답률: 67%)
  • 상자콕은 카플러 안전기구 및 과류차단안전기구가 부착되어 배관과 카플러를 연결하는 구조이며, 재질로 주물황동을 사용할 수 있는 것이 옳습니다.
    오답 노트
    투윈호스: 차압 $0.1\text{MPa}$이하가 아님
    이음쇠 나사: $W22.5\times 14T$가 아님
    누출량: 제시된 수치 기준이 다름
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4과목: 가스안전관리

61. 공기액화분리기에 설치된 액화 산소통 내의 액화산소 5L중 아세틸렌의 질량이 몇 mg을 넘을 때에는 그 공기액화분리기의 운전을 중지하고 액화산소를 방출하여야 하는가?

  1. 5
  2. 50
  3. 100
  4. 500
(정답률: 73%)
  • 공기액화분리기의 안전 기준에 따라 액화산소 $5\text{L}$ 당 아세틸렌의 질량이 $5\text{mg}$을 초과하면 운전을 중지하고 방출해야 합니다.
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62. 대기차단식 가스보일러에 의무적으로 장착하여야 하는 부품이 아닌 것은?

  1. 저수위안전장치
  2. 압력계
  3. 압력팽창탱크
  4. 과압방지용안전장치
(정답률: 58%)
  • 저수위안전장치는 대기차단식이 아닌 대기개방식 보일러에 갖추어야 할 필수 장치입니다.
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63. 가스누출경보 및 자동차단장치의 기능에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 독성가스의 경보농도는 TLV-TWA 기준 농도 이하로 한다.
  2. 경보농도 설정치는 독성가스용에서는 ± 30% 이하로 한다.
  3. 가연성가스경보기는 모든 가스에 감응하는 구조로 한다.
  4. 검지에서 발신까지 걸리는 시간은 경보농도의 1.6배 농도에서 보통 30초 이내로 한다.
(정답률: 80%)
  • 가연성가스경보기는 모든 가스가 아니라, 해당 가연성가스에만 선택적으로 감응하는 구조로 제작되어야 오작동을 방지할 수 있습니다.
    오답 노트
    경보농도 설정치: 독성가스용은 $\pm 30\%$이하, 가연성가스용은 $\pm 25\%$이하로 설정하는 것이 맞습니다.
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64. 운반하는 액화염소의 질량이 500kg인 경우 갖추지 않아도 되는 보호구는?

  1. 방독마스크
  2. 공기호흡기
  3. 보호의
  4. 보호장화
(정답률: 84%)
  • 액화염소 운반 시 질량에 따라 필요한 보호구가 달라집니다. $500\text{kg}$ 정도의 소량 운반 시에는 방독마스크, 보호의, 보호장화는 필수적이지만, 고농도 누출 상황에 대비한 공기호흡기까지는 필수 구비 대상으로 보지 않습니다.
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65. 염소와 동일 차량에 혼합 적재하여 운반이 가능한 가스는?

  1. 암모니아
  2. 산화에틸렌
  3. 시안화수소
  4. 포스겐
(정답률: 60%)
  • 화학적 반응성 및 위험물 안전관리 기준에 따라 염소와 포스겐은 혼합 적재가 가능한 가스로 분류됩니다. 반면 암모니아 등은 격리 적재가 필요합니다.
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66. LPG를 사용할 때 안전관리상 용기는 옥외에 두는 것이 좋다. 그 이유로 가장 옳은 것은?

  1. 옥외 쪽이 가스가 누출되어도 확산이 빨라 사고가 발생하기 어렵기 때문에
  2. 옥내는 수분이 있어 용기의 부식이 빠르기 때문에
  3. 옥외 쪽이 햇빛이 많아 가스방출이 쉽기 때문에
  4. 관련법 상 용기는 옥외에 저장토록 되어있기 때문에
(정답률: 82%)
  • LPG는 공기보다 무거운 가스로, 누출 시 바닥에 체류하여 폭발 위험이 큽니다. 따라서 옥외에 설치하여 누출 시 가스가 빠르게 확산되어 체류 농도가 낮아지도록 함으로써 사고 위험을 최소화해야 합니다.
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67. 다음 [보기]의 가스 중 비중이 큰 것으로부터 옳게 나열한 것은?

  1. ㉮, ㉳, ㉲, ㉯, ㉰, ㉱
  2. ㉳, ㉮, ㉲, ㉯, ㉱, ㉰
  3. ㉮, ㉲, ㉳, ㉰, ㉯, ㉱
  4. ㉳, ㉮, ㉯, ㉱, ㉲, ㉰
(정답률: 57%)
  • 가스의 비중은 분자량에 비례하며, 분자량이 클수록 비중이 큽니다.
    각 가스의 분자량을 비교하면 염소(70.9) > 일산화탄소(28.0) > 이산화질소(46.0) > 공기(28.8) > 아세틸렌(26.0) > 황화수소(34.1) 순이 아니라, 정확한 분자량 순서에 따라 의 가스들을 나열하면 ㉮염소 > ㉳이산화질소 > ㉲일산화탄소 > ㉯공기 > ㉰아세틸렌 > ㉱황화수소 순으로 비중이 큽니다.
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68. 지상에 설치하는 저장탱크 주위에 방류둑을 설치하지 않아도 되는 경우는?

  1. 저장능력 5톤의 염소탱크
  2. 저장능력 2000톤의 액화산소탱크
  3. 저장능력 1000톤의 부탄탱크
  4. 저장능력 5000톤의 액화질소탱크
(정답률: 65%)
  • 방류둑은 가연성, 독성 가스 또는 액화산소와 같이 위험성이 있는 가스를 저장할 때 설치합니다. 질소와 같이 비가연성이고 비독성인 액화가스는 저장능력과 관계없이 방류둑 설치 대상에서 제외됩니다.
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69. 가스제조시설 등에 설치하는 플레어스택에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 긴급이송설비에 의하여 이송되는 가스를 안전하게 연소시킬 수 있는 것으로 한다.
  2. 설치 위치 및 높이는 플레어스택 바로 밑의 지표면에 미치는 복사열이 4000kcal/m·h 이하가 되도록 한다.
  3. 방출된 가스가 지상에서 폭발한계에 도달하지 아니하도록 한다.
  4. 파이롯트 버너는 항상 점화하여 두어야 한다.
(정답률: 39%)
  • 플레어스택은 긴급이송설비로부터 이송되는 가스를 연소시켜 대기로 안전하게 방출시키는 장치이므로, 지상에서의 폭발한계 도달 여부(착지농도)와는 관련이 없습니다.
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70. 최고충전압력 2.0MPa, 동체의 내경 65㎝인 산소용 강재용접용기의 동판 두께는 약 몇 mm인가? (단, 재료의 인장강도 : 500N/mm2, 용접효율 : 100%, 부식여유 : 1mm이다.)

  1. 2.30
  2. 6.25
  3. 8.30
  4. 10.25
(정답률: 51%)
  • 용기의 동판 두께를 구하는 공식으로, 인장강도가 주어졌을 때 안전율 4를 적용하여 허용응력을 산출해 계산합니다.
    $$t = \frac{P \times D}{2 \times S \times \eta} + C$$
    $$t = \frac{2 \times 650}{2 \times (500 / 4) \times 1} + 1$$
    $$t = 6.25$$
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71. 자동차용기충전시설에서 충전기의 시설기준에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 충전기 상부에는 캐노피를 설치하고 그 면적은 공지면적의 2분의 1 이하로 한다.
  2. 배관이 캐노피 내부를 통화하는 경우에는 2개 이상의 점검구를 설치한다.
  3. 캐노피 내부의 배관으로서 점검이 곤란한 정소에 설치하는 배관은 안전상 필요한 강도를 가지는 플랜지접합으로 한다.
  4. 충전기 주위에는 가스누출자동차단장치를 설치한다.
(정답률: 65%)
  • 자동차용기충전시설의 충전기 상부에는 캐노피를 설치해야 하며, 그 면적은 공지면적의 2분의 1 이하로 규정하고 있습니다.
    오답 노트
    배관이 캐노피 내부를 통과하는 경우: 1개 이상의 점검구를 설치해야 함
    점검이 곤란한 장소의 배관: 용접이음으로 설치해야 함
    충전기 주위 설치 장치: 가스누출 경보기의 검지부를 설치해야 함
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72. 밀폐된 목욕탕에서 도시가스 순간온수기를 사용하던 중 쓰러져서 의식을 잃었다. 사고 원인으로 추정할 수 있는 것은?

  1. 가스누출에 의한 중독
  2. 부취제에 의한 중독
  3. 산소결핍에 의한 질식
  4. 질소과잉으로 인한 질식
(정답률: 79%)
  • 밀폐된 공간에서 가스 온수기를 사용할 경우, 연료의 연소 과정에서 산소가 급격히 소모되어 산소결핍에 의한 질식 사고가 발생하게 됩니다.
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73. 고압가스제조시설 사업소에서 안전관리자가 상주하는 사업소와 현장사무소와의 사이 또는 현장사무소 상호간에 설치하는 통신설비가 아닌 것은?

  1. 휴대용확성기
  2. 구내전화
  3. 구내방송설비
  4. 인터폰
(정답률: 78%)
  • 안전관리자가 상주하는 사업소와 현장사무소 간의 통신설비는 구내전화, 구내방송설비, 인터폰과 같이 고정된 통신망을 갖춘 설비를 의미하며, 휴대용확성기는 이에 해당하지 않습니다.
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74. 가연성가스와 손소의 혼합가스에 불활성가스를 혼합하여 산소 농도를 감소해가면 어떤 산소농도 이하에서는 점화하여도 발화되지 않는다. 이때의 산소 농도를 한계산소농도라 한다. 아세틸렌과 같이 폭발범위가 넓은 가스의 경우 한계산소 농도는 약 몇 %인가?

  1. 2.56%
  2. 4%
  3. 32.4%
  4. 81%
(정답률: 62%)
  • 한계산소농도는 가스의 폭발범위 상한값에서의 공기농도에 공기 중 산소 비율을 곱하여 산출합니다.
    $$LOC = \text{공기농도} \times \text{산소비율}$$
    $$LOC = 19 \times 0.21$$
    $$LOC = 3.99 \approx 4\%$$
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75. 액화가스의 저장탱크 압력이 이상 상승하였을 때 조치사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 가스방출밸브를 열어 가스를 방출시킨다.
  2. 살수장치를 작동시켜 저장탱크를 냉각시킨다.
  3. 액이입 펌프를 긴급히 정지시킨다.
  4. 출구측의 긴급차단밸브를 작동시킨다.
(정답률: 74%)
  • 저장탱크 압력이 이상 상승했을 때는 가스 유입을 차단해야 하므로, 출구측이 아닌 입구측의 긴급차단밸브를 작동시켜야 합니다.
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76. 최고충전압력의 정의로서 틀린 것은?

  1. 압축가스충전용기(아세틸렌가스 제외)의 35℃에서 용기에 충전할 수 있는 가스의 압력 중 최고 압력
  2. 초저온용기의 경우 상용압력 중 최고압력
  3. 아세틸렌가스 충전용기의 경우 25℃에서 용기에 충전할 수 있는 가스의 압력 중 최고압력
  4. 저온용기 외의 용기로서 액화가스를 충전하는 용기의 경우 내압시험 압력의 3/5배의 압력
(정답률: 63%)
  • 최고충전압력의 정의에서 아세틸렌가스 충전용기의 기준 온도는 $25^{\circ}C$가 아니라 $15^{\circ}C$입니다.
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77. 방폭전기기기의 구조별 표시방법이 아닌 것은?

  1. 내압(內壓) 방폭구조
  2. 내열(內熱) 방폭구조
  3. 유입(油入) 방폭구조
  4. 안전증(安全增) 방폭구조
(정답률: 83%)
  • 방폭전기기기의 구조별 표시방법에는 내압 방폭구조, 유입 방폭구조, 안전증 방폭구조 등이 포함되지만, 내열 방폭구조는 표준 구조 표시방법에 해당하지 않습니다.
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78. 차량에 고정된 탱크의 설계기준으로 틀린 것은?

  1. 탱크의 길이이음 및 원주이음은 맞대기 양면 용접으로 한다.
  2. 용접하는 부분의 탄소강은 탄소함유량이 1.0% 미만이어야 한다.
  3. 탱크에는 지름 375mm 이상의 원형 맨홀 또는 긴지름 375mm 이상, 짧은 지름 275mm 이상의 타원형 맨홀 1개 이상 설치한다.
  4. 초저온탱크의 원주이음에 있어서 맞대기 양면 용접이 곤란한 경우에는 맞대기 한면 용접을 할 수 있다.
(정답률: 65%)
  • 차량 고정 탱크 설계 시 용접 부위 탄소강의 탄소 함유량은 $0.35\%$ 미만이어야 합니다. 따라서 탄소함유량이 $1.0\%$ 미만이어야 한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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79. 다음 중 재검사를 받아야 하는 용기가 아닌 것은?

  1. 법이 정하는 기간이 경과한 용기
  2. 최고 충전압력으로 사용했던 용기
  3. 손상이 발생된 용기
  4. 충전 가스의 종류를 변경한 용기
(정답률: 76%)
  • 재검사를 받아야 하는 용기는 법정 기간이 경과했거나, 손상이 발생했거나, 충전 가스의 종류(명칭)를 변경한 경우입니다. 최고 충전압력으로 사용한 것만으로는 재검사 대상이 되지 않습니다.
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80. 액화석유가스 용기의 안전점검기준 중 내용적 얼마 이하의 용기의 경우에 “실내보관 금지” 표사 여부를 확인하는가?

  1. 1L
  2. 10L
  3. 15L
  4. 20L
(정답률: 50%)
  • 액화석유가스법 시행규칙 별표 14의 안전점검기준에 따라, 내용적 $15\text{L}$이하의 용기는 실내보관 금지 표시 여부를 반드시 확인해야 합니다.
    오답 노트
    내용적 $1\text{L}$이하의 이동식 부루스타 연소기용 용기나 용기 내장형 가스난방기용 용기는 이 기준에서 제외됩니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 습식 가스미터의 기본형은?

  1. 임펠러형
  2. 오벌기여형
  3. 드럼형
  4. 루트형
(정답률: 76%)
  • 습식 가스미터의 기본형은 드럼형입니다. 고정된 원통 내부에 4개의 드럼이 있으며, 가스의 압력으로 드럼을 밀어 올려 회전시킨 후 그 체적을 환산하여 측정하는 방식입니다.
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82. 온도계에 이용되는 것으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 열기전력
  2. 탄성체의 탄력
  3. 복사에너지
  4. 유체의 팽창
(정답률: 71%)
  • 온도계는 물질의 열적 특성 변화를 이용합니다. 열기전력은 열전대, 복사에너지는 방사 온도계, 유체의 팽창은 봉입식이나 바이메탈 온도계에 활용되지만, 탄성체의 탄력은 온도 측정의 기본 원리와 거리가 멉니다.
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83. LPG저장탱크 내 액화가스의 높이가 2.0m일 때, 바닥에서 받는 압력은 약 몇 kPa인가? (단, 액화석유가스 밀도는 0.5g/cm3이다.)

  1. 1.96
  2. 3.92
  3. 4.90
  4. 9.80
(정답률: 44%)
  • 액체 기둥의 높이에 따른 정수압 공식을 사용하여 바닥면이 받는 압력을 계산합니다.
    $$P = \rho g h$$
    $$P = 0.5 \times 10^{3} \times 9.8 \times 2.0$$ $P = 9.80$ kPa
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84. 부유 피스톤 압력계로 측정한 압력이 20kg/cm2이었다. 이 압력계의 피스톤지름이 2㎝, 실린더지름이 4㎝일 때 추와 피스톤의 무게는 약 몇 kg인가?

  1. 52.6
  2. 62.8
  3. 72.6
  4. 82.8
(정답률: 54%)
  • 압력은 단위 면적당 가해지는 힘이므로, 압력에 피스톤의 단면적을 곱하여 추와 피스톤의 전체 무게를 구할 수 있습니다.
    $$W = P \times A$$
    $$W = 20 \times \frac{\pi}{4} \times 2^{2}$$ $W = 62.8$ kg
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85. 연소로의 드레프트용으로 주로 사용되며 공기식 자동제어의 압력 검출용으로도 이용 가능한 압력계는?

  1. 벨로스 압력계
  2. 자기변형 압력계
  3. 공강식 압력계
  4. 다이어프램형 압력계
(정답률: 70%)
  • 다이어프램형 압력계는 극히 미세한 압력을 측정하는 데 적합하며, 파손 시 위험이 적어 연소로의 드레프트용 통풍계나 공기식 자동제어의 압력 검출용으로 주로 사용됩니다.
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86. 누출된 가스의 검지법으로서 연결이 잘못된 것은?

  1. 시안화수소-질산구리벤젠지
  2. 포스겐 - 하리슨 시약
  3. 암모니아 - 요오드화칼륨전분지
  4. 아세틸렌 - 염화제1구리착염지
(정답률: 60%)
  • 암모니아 가스의 검지에는 적색 리트머스지를 사용합니다. 요오드화칼륨전분지는 암모니아가 아닌 다른 가스 검지에 사용되므로 연결이 잘못되었습니다.
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87. 강(steel)으로 만들어진 자(rule)로 길이를 잴 때 자가온도의 영향을 받아 팽창, 수축함으로서 발생하는 오차로 측정 중 온도가 높으면 길이가 짧게 측정되며, 온도가 낮으면 길이가 길게 측정되는 오차를 무슨 오차라 하는가?

  1. 과오에 의한 오차
  2. 측정자의 부주의로 생기는 오차
  3. 우연오차
  4. 계통적 오차
(정답률: 74%)
  • 온도 변화에 따른 자의 팽창 및 수축처럼 일정한 법칙이나 원인에 의해 발생하는 오차를 계통적 오차라고 합니다. 이는 측정 조건이나 기기의 특성으로 인해 발생하는 규칙적인 오차입니다.
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88. 온도 측정범위가 가장 넓은 온도계는?

  1. 알루멜-크로멜
  2. 구리-콘스탄탄
  3. 수은
  4. 철-콘스탄탄
(정답률: 69%)
  • 열전대 온도계 중 알루멜-크로멜(K-type)은 측정 범위가 $-20 \sim 1200\text{℃}$로 제시된 보기들 중 가장 넓은 범위를 측정할 수 있습니다.
    오답 노트
    구리-콘스탄탄: $-200 \sim 350\text{℃}$ 수은: $-35 \sim 350\text{℃}$ 철-콘스탄탄: $-20 \sim 800\text{℃}$
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89. 50℃에서의 저항이 100Ω인 저항온도계를 어떤 노안에 삽입하였을 때 온도계의 저항이 200Ω 을 가리키고 있었다. 노 안의 온도는 약 몇 ℃인가? (단, 저항온도계의 저항온도계수는 0.0025이다.)

  1. 100℃
  2. 250℃
  3. 425℃
  4. 500℃
(정답률: 30%)
  • 저항온도계의 온도계수를 이용하여 $0\text{℃}$ 기준 저항을 먼저 구한 뒤, 측정된 저항값을 통해 노 안의 온도를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$R_{0} = \frac{R}{1 + \alpha t}$$
    $$t = \frac{R - R_{0}}{R_{0} \alpha}$$
    ② [숫자 대입]
    $$R_{0} = \frac{100}{1 + 0.0025 \times 50} = 88.89$$
    $$t = \frac{200 - 88.89}{88.89 \times 0.0025}$$
    ③ [최종 결과]
    $$t = 500\text{℃}$$
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90. 액주식 압력계의 구비조건과 취급 시 주의사항으로 가장 옳은 것은?

  1. 온도에 따른 액체의 밀도변화를 크게 해야 한다.
  2. 모세관현상에 의한 액주의 변화가 없도록 해야 한다.
  3. 순수한 액체를 사용하지 않아도 된다.
  4. 점도를 크게 하여 사용하는 것이 안전하다.
(정답률: 78%)
  • 액주식 압력계는 액체 기둥의 높이로 압력을 측정하므로, 측정 오차를 줄이기 위해 모세관 현상에 의한 액주의 변화가 없어야 합니다.
    오답 노트
    - 온도에 따른 액체의 밀도변화: 밀도 변화가 적어야 정확한 측정이 가능합니다.
    - 순수한 액체 사용: 불순물이 섞이면 밀도가 변하므로 순수한 액체를 사용해야 합니다.
    - 점도: 점성이 크면 반응 속도가 느려지므로 점도가 낮아야 합니다.
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91. 와류유량계(vortex flow meter)의 특성에 해당하지 않는 것은?

  1. 계량기내에서 와류를 발생시켜 초음파로 측정하여 계량하는 방식
  2. 구조가 간단하여 설치, 관리가 쉬움
  3. 유체의 압력이나 밀도에 관계없이 사용이 가능
  4. 가격이 경제적이나, 압력손실이 큰 단점이 있음
(정답률: 55%)
  • 와류유량계는 유체 속에 설치된 장애물에 의해 발생하는 와류의 주기를 측정하는 방식으로, 압력손실이 적다는 장점이 있으나 가격이 비싼 것이 특징입니다.
    오답 노트
    가격이 경제적이나, 압력손실이 큰 단점이 있음: 가격은 비싸고 압력손실은 적습니다.
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92. 22℃의 1기압 공기(밀도 1.21kg/m3)가 닥트를 흐르고 있다. 피토관을 닥트 중심부에 설치하고 물을 봉액으로 한 U자관 마노미터의 눈금이 4.0㎝이었다. 이 닥트중심부의 풍속은 약 몇 m/s인가?

  1. 25.5
  2. 30.8
  3. 56.9
  4. 97.4
(정답률: 34%)
  • 피토관과 마노미터를 이용하여 유체의 풍속을 측정하는 원리를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $$V = \sqrt{\frac{2gH(\rho_0 - \rho)}{\rho}}$$
    ② [숫자 대입] $$V = \sqrt{\frac{2 \times 9.8 \times 0.04 \times (1000 - 1.21)}{1.21}}$$
    ③ [최종 결과] $$V = 25.44$$
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93. 가정용 가스계량기에 10kPa로 표시되어 있다면 이것은 무엇을 의미하는가?

  1. 최대순간유량
  2. 기밀시험압력
  3. 압력손실
  4. 계량실 체적
(정답률: 75%)
  • 가스미터의 성능 검사 중 기밀시험은 가스가 새지 않는지 확인하는 시험으로, 가정용 가스계량기의 경우 $10\text{kPa}$의 압력으로 기밀시험을 수행합니다.
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94. 구리-콘스탄탄 열전대의 (-)극에 주로 사용되는 금속은?

  1. Ni-A
  2. Cu-Ni
  3. Mn-Si
  4. Ni-Pt
(정답률: 82%)
  • 구리-콘스탄탄 열전대의 (-)극에는 콘스탄탄(Constantan)이 사용되며, 이는 구리(Cu) 55%와 니켈(Ni) 45%의 합금입니다.
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95. 헴펠식 가스분석법에서 흡수·분리되지 않는 성분은?

  1. 이산화탄소
  2. 수소
  3. 중탄화수소
  4. 산소
(정답률: 69%)
  • 헴펠식 가스분석법은 화학적 흡수제를 사용하여 성분을 분리하는데, 수소는 이러한 흡수제에 의해 흡수되거나 분리되지 않고 통과하는 성분입니다.
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96. 가스를 일정용적의 통속에 충만시킨 후 배출하여 그 횟수를 용적단위로 환산하는 방법의 가스미터는?

  1. 막식
  2. 루트식
  3. 로터리식
  4. 와류식
(정답률: 66%)
  • 막식 가스미터는 가스를 일정 용적의 통 속에 가득 채운 후 배출하는 과정을 반복하며, 그 횟수를 계산하여 전체 용적으로 환산하는 적산 방식의 측정기입니다.
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97. 습도에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 절대습도는 비습도라고도 하며 %로 나타낸다.
  2. 상대습도는 현재의 온도 상태에서 포함할 수 있는 포화수증기량에 대한 현재 공기가 포함하고 있는 수증기의 량을 %로 표시한 것이다.
  3. 이슬점은 상대습도가 100%일 때의 온도이며 노점온도라고도 한다.
  4. 포화공기는 더 이상 수분을 포함할 수 없는 상태의 공기이다.
(정답률: 68%)
  • 절대습도는 건조공기 $1\text{kg}$에 포함된 수증기의 양으로, 온도와 관계없이 일정하며 비율로 나타냅니다. 백분율($\%$)로 표시하는 것은 상대습도입니다.
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98. 흡착형 가스크로마토그래피에 사용하는 충전물이 아닌 것은?

  1. 실리콘(SE-30)
  2. 활성알루미나
  3. 활성탄
  4. 뮬레큘러 시브
(정답률: 59%)
  • 흡착형 가스크로마토그래피의 충전물로는 활성알루미나, 활성탄, 뮬레큘러 시브, 실리카겔 등이 사용됩니다.
    오답 노트
    실리콘(SE-30): 분배형 충전물에 해당합니다.
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99. 다음 가스분석 방법 중 성질이 다른 하나는?

  1. 자동화학식
  2. 열전도율법
  3. 밀도법
  4. 가스크로마토그래피법
(정답률: 60%)
  • 가스 분석법은 분석 원리에 따라 화학적 방법과 물리적 방법으로 나뉩니다. 자동화학식은 화학 반응을 이용하는 화학적 분석법인 반면, 열전도율법, 밀도법, 가스크로마토그래피법은 모두 물리적 성질을 이용하는 물리적 분석법입니다.
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100. 가스보일러의 배기가스를 오르자트 분석기를 이용하여 시료 50mL를 채취하였더니 흡수 피펫을 오과한 후 남은 시료 부피는 각각 CO2 40mL, O2 20mL, CO 17mL이었다. 이 가스 중 N2의 조성은?

  1. 30%
  2. 34%
  3. 64%
  4. 70%
(정답률: 57%)
  • 전체 시료량에서 각 성분 가스의 부피 합을 뺀 나머지가 질소의 부피가 되며, 이를 전체 시료량으로 나누어 조성비를 구합니다.
    $$N_{2} = \frac{V_{total} - (V_{CO2} + V_{O2} + V_{CO})}{V_{total}} \times 100$$
    $$N_{2} = \frac{50 - (40 + 20 + 17)}{50} \times 100$$
    $$N_{2} = 34\%$$
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