가스기사 필기 기출문제복원 (2015-05-31)

가스기사
(2015-05-31 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 그림과 같이 U자관에 세 액체가 평형상태에 있다. a＝30㎝, b＝15㎝, c＝40㎝일 때, 비중 S는 얼마인가?

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.4
  4. 1.6
(정답률: 60%)
  • U자관의 평형 상태에서 각 액체 기둥이 만드는 압력이 동일함을 이용하여 비중 $S$를 구합니다.
    $$S = \frac{(S_1 \times c) - (S_2 \times a)}{b}$$
    $$S = \frac{(1.2 \times 40) - (0.9 \times 30)}{15}$$
    $$S = 1.4$$
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2. 일반적으로 다음 장치에 발생하는 압력차가 작은 것부터 큰 순서대로 옳게 나열한 것은?

  1. 송풍기＜팬＜압축기
  2. 압축기＜팬＜송풍기
  3. 팬＜송풍기＜압축기
  4. 송풍기＜압축기＜팬
(정답률: 88%)
  • 장치별로 발생시키는 압력 범위가 다르며, 압력차가 작은 순서는 팬($10\text{kPa}$ 미만) $\rightarrow$ 송풍기($10\text{kPa} \sim 0.1\text{MPa}$) $\rightarrow$ 압축기($0.1\text{MPa}$이상) 순입니다.
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3. 25℃에서 비열비가 1.4인 공기가 이상기체라면, 이 공기의 실제속도가 458m/s일 때 마하수는 얼마인가? (단, 공기의 평균분자량은 29로 한다.)

  1. 1.25
  2. 1.32
  3. 1.42
  4. 1.49
(정답률: 62%)
  • 마하수는 실제 속도를 음속으로 나눈 값으로 계산합니다.
    $$M = \frac{v}{\sqrt{\gamma R T}}$$
    $$M = \frac{458}{\sqrt{1.4 \times \frac{8314}{29} \times (273 + 25)}}$$
    $$M = 1.32$$
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4. 다음 중 등엔트로피 과정은?

  1. 가역 단열 과정
  2. 비가역 등온 과정
  3. 수축과 확대 과정
  4. 마찰이 있는 가역적 과정
(정답률: 90%)
  • 등엔트로피 과정은 가역 과정이면서 동시에 단열 과정일 때 성립합니다. 따라서 가역 단열 과정이 정답입니다.
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5. 비열비가 1.2이고 기체상수가 200J/㎏·K인 기체에서의 음속이 400m/s이다. 이때 기체의 온도는 약 얼마인가?

  1. 253℃
  2. 394℃
  3. 520℃
  4. 667℃
(정답률: 68%)
  • 기체의 음속 공식을 이용하여 온도를 구할 수 있습니다. 음속 $C$는 비열비 $k$, 기체상수 $R$, 절대온도 $T$의 곱의 제곱근에 비례합니다.
    $$T = \frac{C^{2}}{kR}$$
    $$T = \frac{400^{2}}{1.2 \times 200}$$
    $$T = 666.67$$
    구해진 절대온도 $K$를 섭씨온도 $℃$로 변환하면 $666.67 - 273 = 393.67$이므로 약 $394℃$가 됩니다.
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6. 개방된 탱크에 물이 채워져 있다. 수면에서 2m깊이의 지점에서 받는 절대압력은 몇 ㎏f/cm2인가?

  1. 0.03
  2. 1.033
  3. 1.23
  4. 1.92
(정답률: 68%)
  • 절대압력은 대기압에 물의 깊이에 따른 게이지 압력을 더하여 계산합니다.
    $$P_{abs} = P_{atm} + \gamma h$$
    $$P_{abs} = 1.0332 + 0.2$$
    $$P_{abs} = 1.2332$$
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7. 유체에 잠겨 있는 곡면에 작용하는 전압력의 수평분력에 대한 설명으로 다음 중 가장 올바른 것은?

  1. 전압력의 수평성분 방향에 수직인 연직면에 투영한 투영면의 압력중심의 압력과 투영면을 곱한 값과 같다.
  2. 전압력의 수평성분 방향에 수직인 연직면에 투영한 투영면의 도심의 압력과 곡면의 면적을 곱한 값과 같다.
  3. 수평면에 투영한 투영면에 작용하는 전압력과 같다.
  4. 전압력의 수평성분 방향에 수직인 연직면에 투영한 투영면의 도심의 압력과 투영면의 면적을 곱한 값과 같다.
(정답률: 68%)
  • 곡면에 작용하는 전압력의 수평분력은 해당 곡면을 수직 평면에 투영시켰을 때, 그 투영면의 도심에서의 압력에 투영 면적을 곱한 값과 동일합니다.
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8. 공기 압축기의 입구 온도는 21℃ 이며 대기압 상태에서 공기를 흡입하고, 절대압력 359kPa, 38.6℃로 압축하여 송출구로 평균속도 30m/s, 질량유량 10㎏/s로 배출한다. 압축기에 가해진 압력 동력이 450kW이고, 입구 측의 흡입속도를 무시하면 압축기에서의 열전달량은 몇 kW인가? (단, 정압비열 Cp＝1000·[J/(㎏·K)]이다.)

  1. 270 kW로 열이 압축기로부터 방출된다.
  2. 450 kW로 열이 압축기로부터 방출된다.
  3. 270 kW로 열이 압축기로부터 흡수된다.
  4. 450 kW로 열이 압축기로부터 흡수된다.
(정답률: 54%)
  • 에너지 평형 법칙에 따라 압축기에 가해진 총 동력에서 공기의 엔탈피 증가량(온도 상승분)을 제외한 나머지가 외부로 방출된 열량이 됩니다.
    먼저 공기에 전달된 열량을 계산합니다.
    $$Q_{air} = m \times C_{p} \times \Delta T$$
    $$Q_{air} = 10 \times 1000 \times (38.6 - 21)$$
    $$Q_{air} = 176000 \text{ W} = 176 \text{ kW}$$
    이제 전체 입력 동력에서 공기 전달량을 빼서 방출 열량을 구합니다.
    $$Q_{loss} = W_{in} - Q_{air}$$
    $$Q_{loss} = 450 - 176$$
    $$Q_{loss} = 274 \text{ kW}$$
    계산 결과 약 270 kW의 열이 압축기로부터 방출됩니다.
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9. 다음 중 옳은 설명을 모두 나타낸 것은?

  1. ㉮
  2. ㉯
  3. ㉮, ㉯
  4. 모두 틀림
(정답률: 58%)
  • 정상류는 모든 점에서 흐름 특성이 시간에 따라 변하지 않는 흐름을 의미하므로 옳은 설명입니다.
    오답 노트
    유맥선: 특정 지점을 통과한 유체 입자들이 이루는 궤적으로, 한 개의 유체 입자에 대한 순간 궤적은 유적선에 해당합니다.
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10. 아음속 등엔트로피 흐름의 축소-확대 노즐에서 확대되는 부분에서의 변화로 옳은 것은?

  1. 속도는 증가하고, 밀도는 감소한다.
  2. 압력 및 밀도는 감소한다.
  3. 속도 및 밀도는 증가한다.
  4. 압력은 증가하고, 속도는 감소한다.
(정답률: 76%)
  • 아음속 흐름($M < 1$)에서는 단면적이 넓어지는 확대 부분에서 베르누이 원리에 의해 속도가 감소하고 압력이 증가합니다. 따라서 압력은 증가하고 속도는 감소한다는 설명이 옳습니다.
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11. 점성계수의 차원을 질량(M), 길이(L), 시간(T)으로 나타내면?

  1. ML-1T-1
  2. ML-2T
  3. ML-1T2
  4. ML-2
(정답률: 76%)
  • 점성계수의 단위는 $\text{kg}/(\text{m} \cdot \text{s})$이며, 이를 기본 차원인 질량($M$), 길이($L$), 시간($T$)으로 변환하면 다음과 같습니다.
    $$[\mu] = M L^{-1} T^{-1}$$
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12. 초음속 흐름인 확대관에서 감소하지 않는 것은? (단, 등엔트로피 과정이다.)

  1. 압력
  2. 온도
  3. 속도
  4. 밀도
(정답률: 81%)
  • 초음속 흐름($M > 1$)에서는 아음속 흐름과 반대로 단면적이 증가하는 확대관에서 속도가 더욱 증가하며, 이에 따라 압력, 온도, 밀도는 모두 감소합니다. 따라서 속도는 감소하지 않고 오히려 증가합니다.
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13. 질량 보존의 법칙을 유체유동에 적용한 방정식은?

  1. 오일러 방정식
  2. 달시 방정식
  3. 운동량 방정식
  4. 연속 방정식
(정답률: 81%)
  • 연속 방정식은 유체 유동에서 질량이 생성되거나 소멸되지 않고 보존된다는 질량 보존의 법칙을 수학적으로 표현한 방정식입니다.
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14. 관로의 유동에서 각각의 경우에 대한 손실수두를 나타낸 것이다. 이 중 틀린 것은? (단, f : 마찰계수, d : 관의 지름, V2/2g : 속도수두, Rh : 수력반지름, k : 손실계수, L : 관의 길이, A관의 단면적, Cc : 단면적 축소계수이다.)

  1. 원형관 속의 손실수두 :
  2. 비원형관 속의 손실수두 :
  3. 돌연 확대관 손실수두 :
  4. 돌연 축소관 손실수두 :
(정답률: 72%)
  • 비원형관의 손실수두는 수력반지름 $R_h$를 이용하여 계산하며, 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$h_L = f \frac{L}{4R_h} \frac{V^2}{2g}$$
    ② [숫자 대입]
    해당 없음
    ③ [최종 결과]
    비원형관 속의 손실수두 : 의 수식은 $L$과 $4R_h$의 위치가 바뀌어 틀린 식입니다.
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15. 압축성 유체의 1차원 유동에서 수직충격파 구간을 지나는 기체의 성질의 변화로 옳은 것은?

  1. 속도, 압력, 밀도가 증가한다.
  2. 속도, 온도, 밀도가 증가한다.
  3. 압력, 밀도, 온도가 증가한다.
  4. 압력, 밀도, 단위시간당 운동량이 증가한다.
(정답률: 83%)
  • 수직 충격파를 통과하면 유동의 속도와 마하수는 급격히 감소하는 반면, 압력, 밀도, 온도, 엔트로피는 불연속적으로 증가합니다.
    오답 노트
    속도: 충격파 통과 후 감소함
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16. 원심펌프의 공동현상 발생의 원인으로 다음 중 가장 거리가 먼 것은?

  1. 과속으로 유량이 증대될 때
  2. 관로내의 온도가 상승할 때
  3. 흡입양정이 길 때
  4. 흡입의 마찰저항이 감소할 때
(정답률: 68%)
  • 공동현상(Cavitation)은 액체의 압력이 포화증기압보다 낮아져 기포가 발생하는 현상입니다. 압력을 낮추는 요인이 공동현상을 유발합니다.
    오답 노트
    과속으로 유량이 증대될 때: 유속 증가로 인해 압력이 낮아져 발생
    관로내의 온도가 상승할 때: 온도가 오르면 포화증기압이 상승하여 발생
    흡입양정이 길 때: 흡입 높이가 높아지면 펌프 입구 압력이 낮아져 발생
    흡입의 마찰저항이 감소할 때: 마찰저항이 감소하면 압력 손실이 줄어들어 오히려 공동현상 발생 가능성이 낮아집니다.
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17. 층류와 난류에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 층류는 유체입자가 층을 형성하여 질서정연하게 흐른다.
  2. 곧은 원관 속의 흐름이 층류일 때 전단응력은 원관의 중심에서 0이 된다.
  3. 난류유동에서의 전단응력은 일반적으로 층류유동보다 작다.
  4. 난류운동에서 마찰저항의 특징은 점성계수의 영향을 받는다.
(정답률: 75%)
  • 난류는 유체 입자의 불규칙한 혼합과 와류가 발생하므로, 층류에 비해 운동량 교환이 활발하여 전단응력이 일반적으로 더 큽니다.
    오답 노트
    난류 마찰저항: 점성뿐만 아니라 관성(레이놀즈 수)과 상대조도의 영향을 크게 받음
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18. 관에서의 마찰계수 f에 대한 일반적인 설명으로 옳은 것은?

  1. 레이놀즈수와 상대조도의 함수이다.
  2. 마하수의 함수이다.
  3. 점성력과는 관계가 없다.
  4. 관성력만의 함수이다.
(정답률: 89%)
  • 관내 흐름에서 마찰계수 $f$는 유체의 흐름 상태를 나타내는 레이놀즈수($Re$)와 관 벽의 거칠기를 나타내는 상대조도($\epsilon/D$)에 의해 결정되는 함수입니다.
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19. 다음 중 유적선(path line)을 가장 옳게 설명한 것은?

  1. 곡선의 접선방향과 그 점의 속도 방향이 일치하는 선
  2. 속도벡터의 방향을 갖는 연속적인 가상의 선
  3. 유체입자가 주어진 시간동안 통과한 경로
  4. 모든 유체입자의 순간적인 궤적
(정답률: 53%)
  • 유적선은 하나의 유체 입자가 일정 시간 동안 실제로 이동하며 남긴 경로(자취)를 의미합니다.
    오답 노트
    곡선의 접선방향과 속도 방향이 일치하는 선: 유선
    속도벡터의 방향을 갖는 연속적인 가상의 선: 유선
    모든 유체입자의 순간적인 궤적: 유맥선
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20. 펌프의 흡입압력이 유체의 증기압보다 낮을 때 유체 내부에서 기포가 발생하는 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 캐비테이션
  2. 수격현상
  3. 서징현상
  4. 에어바인딩
(정답률: 83%)
  • 펌프 흡입측의 압력이 유체의 포화증기압보다 낮아지면 액체가 기화하여 기포가 발생하는 캐비테이션(Cavitation) 현상이 일어납니다.
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2과목: 연소공학

21. 프로판과 부탄의 체적비가 40 : 60인 혼합가스 10m3를 완전 연소하는데 필요한 이론 공기량은 몇 m3인가? (단, 공기의 체적비는 산소 : 질소＝21:79이다.)

  1. 95.2
  2. 181.0
  3. 205.6
  4. 281
(정답률: 58%)
  • 각 연료의 연소 반응식을 통해 필요한 산소량을 구한 뒤, 공기 중 산소 비율($21\%$)을 적용하여 이론 공기량을 계산합니다.
    $$A_0 = \frac{(5 \times 0.4) + (6.5 \times 0.6)}{0.21} \times 10$$
    $$A_0 = \frac{2 + 3.9}{0.21} \times 10$$
    $$A_0 = 280.95$$
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22. 2.5㎏의 이상기체를 0.15MPa, 15℃에서 체적이 0.2m3가 될 때까지 등온 압축할 때 압축 후의 압력은 약 몇 MPa인가? (단, 이상기체의 Cp＝0.8kJ/㎏·K, Cv＝0.5kJ/㎏·K이다.)

  1. 0.98
  2. 1.09
  3. 1.23
  4. 1.37
(정답률: 47%)
  • 먼저 기체상수 $R$을 구하고 이상기체 상태방정식으로 초기 체적 $V_{1}$을 계산한 뒤, 등온 과정($T_{1}=T_{2}$)에서의 보일 법칙을 적용하여 나중 압력 $P_{2}$를 구합니다.
    기체상수 $R = C_{p} - C_{v} = 0.8 - 0.5 = 0.3\text{ kJ/kg\cdot K}$ 초기 체적 계산
    $$V_{1} = \frac{GRT}{P_{1}}$$
    $$V_{1} = \frac{2.5 \times 0.3 \times (273 + 15)}{0.15 \times 10^{3}}$$
    $$V_{1} = 1.44\text{ m}^{3}$$
    등온 압축 후 압력 계산
    $$P_{2} = \frac{P_{1}V_{1}}{V_{2}}$$
    $$P_{2} = \frac{0.15 \times 1.44}{0.2}$$
    $$P_{2} = 1.08\text{ MPa} \approx 1.09\text{ MPa}$$
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23. C(s)가 완전 연소하여 CO2(g)가 될 때의 연소열(MJ/kmol)은 얼마인가?

  1. 407
  2. 330
  3. 223
  4. 141
(정답률: 75%)
  • 헤스의 법칙(총열량 불변의 법칙)에 따라, 탄소가 일산화탄소를 거쳐 이산화탄소로 완전 연소될 때의 총 열량은 각 단계 반응열의 합과 같습니다.
    $$C(s) + \frac{1}{2}O_{2} \rightarrow CO + 122\text{ MJ/kmol}$$
    $$CO + \frac{1}{2}O_{2} \rightarrow CO_{2} + 285\text{ MJ/kmol}$$
    $$C(s) + O_{2} \rightarrow CO_{2} + (122 + 285)\text{ MJ/kmol}$$
    $$Q = 407\text{ MJ/kmol}$$
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24. 기체연료의 연소형태에 해당하는 것은?

  1. 확산연소, 증발연소
  2. 예혼합연소, 증발연소
  3. 예혼합연소, 확산연소
  4. 예혼합연소, 분해연소
(정답률: 87%)
  • 기체연료는 연소 전 공기와 미리 혼합하여 태우는 예혼합연소와, 연료와 공기가 연소 지점에서 혼합되며 타는 확산연소의 형태로 연소합니다.
    오답 노트
    증발연소: 액체나 일부 고체연료의 연소 형태입니다.
    분해연소: 열분해를 통해 가스를 생성하여 태우는 고체연료의 연소 형태입니다.
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25. 액체연료가 증발하여 증기를 형성한 후 증기와 공기가 혼합하여 연소하는 과정에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 주로 공업적으로 연소시킬 때 이용된다.
  2. 이 전체 과정을 확산(Diffusion)연소라 한다.
  3. 예혼합기연소에 비해 반응대가 넓고, 탄화수소연료에서는 Soot를 생성한다.
  4. 이 과정에서 연료의 증발속도가 연소의 속도보다 빠른 경우 불완전연소가 된다.
(정답률: 72%)
  • 액체연료의 증발연소 과정에서 연료가 증발하는 속도가 연소 속도보다 빠르면, 미처 타지 못한 연료 증기가 과잉 공급되어 불완전연소가 발생하게 됩니다.
    오답 노트
    확산연소: 증발연소는 확산화염의 일종이지만, 전체 과정을 확산연소라고만 정의하기보다 증발연소의 특성으로 이해해야 합니다.
    반응대: 예혼합연소에 비해 반응대가 넓고 Soot를 생성하는 것은 확산연소의 일반적 특징입니다.
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26. 가스폭발 원인으로 착용하는 점화원이 아닌 것은?

  1. 정전기 불꽃
  2. 압축열
  3. 기화열
  4. 마찰열
(정답률: 71%)
  • 가스폭발의 점화원은 에너지를 공급하여 반응을 시작시키는 요인입니다. 정전기 불꽃, 압축열, 마찰열 등은 모두 열에너지를 발생시켜 점화원이 될 수 있지만, 기화열은 액체가 기체로 변할 때 주변에서 흡수하는 열이므로 온도를 낮추는 효과가 있어 점화원이 될 수 없습니다.
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27. 소화안전전장치(화염감시장치)의 종류가 아닌 것은?

  1. 열전대식
  2. 플래임 로드식
  3. 자외선 광전관식
  4. 방사선식
(정답률: 66%)
  • 소화안전전장치의 화염감시장치는 화염의 존재 여부를 감지하기 위해 열전대식, 플레임 로드식, 자외선 광전관식 등을 사용합니다. 방사선식은 화염 감지 방식에 해당하지 않습니다.
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28. 오토사이클(Otto cycle)의 선도에서 정적가열 과정은?

  1. 1 → 2
  2. 2 → 3
  3. 3 → 4
  4. 4 → 1
(정답률: 67%)
  • 오토 사이클은 정적가열과 정적방열이 특징인 사이클입니다. 각 과정의 특징을 보면 2 → 3 과정이 체적이 일정한 상태에서 열이 공급되는 정적가열 과정에 해당합니다.
    오답 노트
    1 → 2: 단열압축 과정
    3 → 4: 단열팽창 과정
    4 → 1: 정적방열 과정
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29. 불완전 연소의 원인으로 틀린 것은?

  1. 배기가스의 배출이 불량할 때
  2. 공기와의 접촉 및 혼합이 불충분할 때
  3. 과대한 가스량 혹은 필요량의 공기가 없을 때
  4. 불꽃이 고온 물체에 접촉되어 온도가 올라갈 때
(정답률: 79%)
  • 불완전 연소는 산소 공급 부족, 혼합 불량, 배기 불량 등 연소 조건이 최적화되지 않았을 때 발생합니다. 불꽃이 고온 물체에 접촉되어 온도가 올라가는 것은 연소 속도나 반응성에 영향을 줄 수 있으나, 그 자체를 불완전 연소의 직접적인 원인으로 보기는 어렵습니다.
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30. 착화온도가 낮아지는 조건으로 틀린 것은?

  1. 산소농도가 클수록
  2. 발열량이 높을수록
  3. 반응활성도가 클수록
  4. 분자구조가 간단할수록
(정답률: 81%)
  • 착화온도는 분자구조가 복잡할수록, 탄소수가 많을수록, 열전도율이 낮을수록 낮아집니다. 따라서 분자구조가 간단할수록 착화온도가 낮아진다는 설명은 틀린 내용입니다.
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31. 다음 중 열역학 제 0 법칙에 대하여 설명한 것은?

  1. 저온체에서 고온체로 아무 일도 없이 열을 전달할 수 없다.
  2. 절대온도 0 에서 모든 완전 결정체의 절대 엔트로피의 값은 0이다.
  3. 기계가 일을 하기 위해서는 반드시 다른 에너지를 소비해야 하고 어떤 에너지도 소비하지 않고 계속 일을 하는 기계는 존재하지 않는다.
  4. 온도가 서로 다른 물체를 접촉시키면 높은 온도를 지닌 물체의 온도는 내려가고, 낮은 온도를 지닌 물체의 온도는 올라가서 두 물체의 온도 차이는 없어진다.
(정답률: 83%)
  • 열역학 제 0 법칙은 열평형의 법칙으로, 온도가 서로 다른 두 물체를 접촉시키면 열이 이동하여 결국 두 물체의 온도가 같아지는 상태(열평형)에 도달한다는 원리입니다.
    오답 노트
    저온체에서 고온체로 열 전달 불가: 열역학 제 2 법칙
    절대온도 0에서 엔트로피 0: 열역학 제 3 법칙
    에너지 소비 없이 일하는 기계 불가: 에너지 보존 법칙(열역학 제 1 법칙)
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32. 압력을 고압으로 할수록 공기 중에서의 폭발범위가 좁아지는 가스는?

  1. 일산화탄소
  2. 메탄
  3. 에틸렌
  4. 프로판
(정답률: 70%)
  • 일반적으로 압력이 높아지면 폭발 범위가 넓어지지만, 일산화탄소는 압력이 높아질수록 폭발 범위가 좁아지는 특성을 가집니다.
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33. 저발열량이 41860kJ/㎏인 연료를 3㎏ 연소시켰을 때 연소가스의 열용량이 62.8kJ/℃였다면 이때의 이론연소 온도는 약 몇 ℃인가?

  1. 1000℃
  2. 2000℃
  3. 3000℃
  4. 4000℃
(정답률: 76%)
  • 연료의 총 발열량이 연소가스의 열용량에 의해 온도를 높이는 원리를 이용하여 이론연소 온도를 계산합니다.
    $$T = \frac{H \times W}{C}$$
    $$T = \frac{41860 \times 3}{62.8}$$
    $$T = 2001.27$$
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34. 가연성 기체의 연소에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 가연성가스는 CO2와 혼합하면 연소가 잘 된다.
  2. 가연성가스는 혼합한 공기가 적을수록 연소가 잘 된다.
  3. 가연성가스는 어떤 비율로 공기와 혼합해도 연소가 잘 된다.
  4. 가연성가스는 혼합한 공기와의 비율이 연소범위일 때 연소가 잘 된다.
(정답률: 85%)
  • 가연성 가스가 공기와 혼합되어 연소하기 위해서는 가스와 공기의 혼합 비율이 특정 범위 내에 있어야 하며, 이를 연소범위라고 합니다. 이 범위 내에 있을 때만 적절한 반응 속도로 연소가 일어납니다.
    오답 노트
    CO₂와 혼합: 불활성 가스 혼합 시 연소 범위가 좁아져 연소가 어려워짐
    공기가 적을수록: 너무 희박하거나 농후하면 연소가 일어나지 않음
    어떤 비율로든: 반드시 연소범위 내의 비율이어야 함
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35. 고발열량(高發熱量) 저발열량(低發熱量)의 값이 가장 가까운 연료는?

  1. LPG
  2. 가솔린
  3. 목탄
  4. 유연탄
(정답률: 78%)
  • 고발열량과 저발열량의 차이는 연소 시 발생하는 수증기의 응축 잠열 유무에 따른 수분 차이에서 발생합니다. 목탄은 다른 연료들에 비해 수분 함량이 매우 적어 두 발열량의 값 차이가 가장 작습니다.
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36. 화격자 연소의 화염이동 속도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 발열량이 낮을수록 커진다.
  2. 석탄화도가 낮을수록 커진다.
  3. 입자의 직경이 클수록 커진다.
  4. 1차 공기온도가 낮을수록 커진다.
(정답률: 61%)
  • 탄화도가 낮을수록 휘발분이 많아 착화가 쉽고 연소 속도가 빨라지므로 화염이동 속도가 커집니다.
    오답 노트
    발열량, 입자 직경, 1차 공기온도는 화염이동 속도를 감소시키는 요인으로 작용합니다.
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37. 실제 가스의 엔탈피에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 엔트로피만의 함수이다.
  2. 온도와 비체적의 함수이다.
  3. 압력과 비체적의 함수이다.
  4. 온도, 질량, 압력의 함수이다.
(정답률: 66%)
  • 실제 가스의 엔탈피는 온도, 압력, 비체적 등의 상태 변수에 따라 결정되는 함수이며, 단순히 엔트로피만의 함수로 정의되지 않습니다.
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38. 다음 중 역화의 가능성이 가장 큰 연소방식은?

  1. 전1차식
  2. 분젠식
  3. 세미분젠식
  4. 적화식
(정답률: 59%)
  • 전1차식은 연소에 필요한 공기를 모두 1차 공기로 공급하여 가스와 강제 혼합하는 방식이므로, 화염이 연료 공급 쪽으로 역류하는 역화의 위험성이 가장 큽니다.
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39. 다음 중 화학적 폭발과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 분해
  2. 연소
  3. 파열
  4. 산화
(정답률: 76%)
  • 화학적 폭발은 물질의 화학 반응(산화, 분해, 중합 등)으로 인해 발생합니다. 반면 파열은 압력 상승과 같은 물리적 요인에 의해 용기가 파괴되는 물리적 폭발에 해당합니다.
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40. 내압방폭구조의 폭발등급 분류 중 가연성 가스의 폭발 등급 A에 해당하는 최대안전 틈새의 범위(mm)는?

  1. 0.9 이하
  2. 0.5 초과, 0.9 미만
  3. 0.5 이하
  4. 0.9 이상
(정답률: 72%)
  • 내압방폭구조의 가연성 가스 폭발 등급에 따른 최대안전 틈새 기준은 가스의 성질에 따라 분류됩니다.
    오답 노트
    A등급: $0.9\text{mm}$이상
    B등급: $0.5\text{mm}$ 초과 $0.9\text{mm}$ 미만
    C등급: $0.5\text{mm}$이하
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3과목: 가스설비

41. 액화 사이클의 종류가 아닌 것은?

  1. 클라우드식 사이클
  2. 린데식 사이클
  3. 필립스식 사이클
  4. 핸리식 사이클
(정답률: 64%)
  • 액화 사이클의 대표적인 종류에는 클라우드식, 린데식, 필립스식, 캐피자식, 캐스케이드식이 있으며, 핸리식 사이클은 이에 해당하지 않습니다.
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42. 압축기와 적합한 윤활유 종류가 잘못 짝지어진 것은?

  1. 산소가스 압축기 : 유지류
  2. 수소가스 압축기 : 순광물유
  3. 메틸클로라이드 압축기 : 화이트유
  4. 이산화황가스 압축기 : 정제된 용제 터빈유
(정답률: 71%)
  • 산소가스 압축기는 산소와 유지류가 접촉할 경우 폭발 위험이 매우 크므로 유지류를 절대 사용하지 않고 물이나 $10\%$ 묽은 글리세린수를 사용해야 합니다.
    오답 노트
    수소가스 압축기: 광유, 디젤엔진유 사용
    메틸클로라이드 압축기: 화이트유 사용
    이산화황가스 압축기: 화이트유, 정제된 용제 터빈유 사용
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43. 다음 그림은 어떤 종류의 압축기인가?

  1. 가동날개식
  2. 루트식
  3. 플런저식
  4. 나사식
(정답률: 83%)
  • 제시된 이미지 는 두 개의 로터가 맞물려 회전하며 가스를 압축하는 루트식 압축기의 전형적인 구조입니다.
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44. 가스미터의 설치 시 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 전기개폐기 및 전기계량기로부터 60㎝ 이격시켜 설치
  2. 절연조치를 하지 아니한 전선으로부터 가스미터까지 15㎝ 이상 이격시켜 설치
  3. 가스계량기의 설치높이는 1.6~2m 이내에 수평, 수직으로 설치
  4. 당해 시설에 사용하는 자체 화기와 2m 이상 떨어지고 화기에 대해 차열판을 설치
(정답률: 47%)
  • 가스계량기와 화기 사이의 거리는 $2\text{m}$이상 유지해야 하지만, 해당 시설 내에서 사용하는 자체 화기는 이 거리 제한에서 제외됩니다.
    오답 노트
    전기개폐기 및 계량기 이격: $60\text{cm}$이상
    절연되지 않은 전선 이격: $15\text{cm}$이상
    설치 높이: $1.6\sim2\text{m}$이내
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45. 다음 중 가스의 호환성을 판정할 때 사용되는 것은?

  1. Reynolds수
  2. Webbe지수
  3. Nusselt수
  4. Mach수
(정답률: 72%)
  • 가스의 호환성을 판정하기 위해 사용되는 Webbe지수는 가스의 발열량을 가스 비중의 제곱근으로 나눈 값으로 정의합니다.
    오답 노트
    Nusselt수: 대류 열전달과 관련된 무차원 수
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46. 압력용기에 해당하는 것은?

  1. 설계압력(MPa)과 내용적(m3)을 곱한 수치가 0.03인 용기
  2. 완충기 및 완충장치에 속하는 용기와 자동차 에어백용 가스충전용기
  3. 압력에 관계없이 안지름, 폭, 길이 또는 단면의 지름이 100㎜인 용기
  4. 펌프, 압축장치 및 축압기의 본체와 그 본체와 분리되지 아니하는 일체형 용기
(정답률: 69%)
  • 압력용기 제외 기준을 통해 정답을 판별합니다. 설계압력(MPa)과 내용적($m^3$)을 곱한 수치가 $0.004$이하인 경우 압력용기에서 제외되므로, 이 수치가 $0.03$인 용기는 기준을 초과하여 압력용기에 해당합니다.
    오답 노트
    완충기 및 완충장치, 자동차 에어백용 가스충전용기: 압력용기 제외 대상
    안지름, 폭, 길이 또는 단면의 지름이 $150mm$이하인 용기: 압력용기 제외 대상
    펌프, 압축장치 및 축압기의 본체 일체형 용기: 압력용기 제외 대상
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47. 이론적 압축일량이 큰 순서로 나열된 것은?

  1. 등온압축＞단열압축＞폴리트로픽압축
  2. 단열압축＞폴리트로픽압축＞등온압축
  3. 폴리트로픽압축＞등온압축＞단열압축
  4. 등온압축＞폴리트로픽압축＞단열압축
(정답률: 62%)
  • 압축 과정에서 외부로 방출되는 열량이 적을수록 압축 일량이 커집니다. 열 방출이 전혀 없는 단열압축의 일량이 가장 크고, 그 다음이 폴리트로픽압축, 열을 계속 방출하며 온도를 유지하는 등온압축 순으로 일량이 작습니다.
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48. 고압가스 기화장치의 형식이 아닌 것은?

  1. 온수식
  2. 코일식
  3. 단관식
  4. 캐비닛형
(정답률: 53%)
  • 고압가스 기화장치는 구조에 따라 다관식, 코일식, 캐비닛형으로 분류하며, 가열방식에 따라 온수식, 스팀식 등으로 분류합니다. 따라서 단관식은 기화장치의 형식에 해당하지 않습니다.
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49. 다음의 수치를 이용하여 고압가스용 용접용기의 동판 두께를 계산하면 얼마인가? (단, 아세틸렌용기 및 액화석유가스 용기는 아니며, 부식여유 두께는 고려하지 않는다.)

  1. 1.98mm
  2. 2.28mm
  3. 2.84mm
  4. 3.45mm
(정답률: 62%)
  • 용접용기의 동판 두께는 설계압력, 내경, 허용응력 및 용접효율을 이용하여 계산합니다.
    $$t = \frac{P \times D}{2 \times S \times n - 1.2 \times P}$$
    $$t = \frac{4.5 \times 200}{2 \times 200 \times 1 - 1.2 \times 4.5}$$
    $$t = 2.28$$
    따라서 동판 두께는 $2.28\text{mm}$ 입니다.
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50. LPG 집단공급시설 및 사용시설에 설치하는 가스누출자동차단기를 설치하지 않아도 되는 것은?

  1. 동일 건축물 안에 있는 전체 가스사용시설의 주배관
  2. 체육관, 수영장, 농수산시장 등 상가와 유사한 가스사용시설
  3. 동일 건축물 안으로서 구분 밀폐된 2개 이상의 층에서 가스를 사용하는 경우 층별 주배관
  4. 동일 건축물의 동일 층 안에서 2 이상의 자가 가스를 사용하는 경우 사용자별 주배관
(정답률: 70%)
  • 가스누출자동차단기는 안전을 위해 설치하지만, 체육관, 수영장, 농수산시장 등 상가와 유사한 가스사용시설은 설치 제외 대상에 해당합니다.
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51. 관지름 50A인 SPSS가 최고 사용압력이 5MPa, 허용응력이 500N/mm2일 때 SCH No.는? (단, 안전율은 4이다.)

  1. 40
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 44%)
  • 안전율을 고려하여 배관의 두께(SCH No.)를 산출하는 계산 문제입니다.
    $$t = \frac{1000 \times P}{S \times f}$$
    $$t = \frac{1000 \times 5}{500 \times 4}$$
    $$t = 2.5$$
    ※ 참고: 기존 해설의 수식 $1000 \times (5/500)/4$를 적용하면 결과값은 $2.5$가 나오나, 문제의 정답인 SCH 40을 도출하기 위해 주어진 수치들의 관계를 정리하면 다음과 같습니다.
    $$SCH = \frac{1000 \times 5}{500 \div 4} = 40$$
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52. 다음 부취제 주입방식 중 액체식 주입방식이 아닌 것은?

  1. 펌프주입식
  2. 적하주입식
  3. 위크식
  4. 미터연결 바이패스식
(정답률: 68%)
  • 부취제 주입방식은 크게 액체주입식과 증발식으로 나뉩니다. 위크식은 액체가 아닌 기체를 이용하는 증발식 주입방식에 해당합니다.
    오답 노트
    펌프주입식, 적하주입식, 미터연결 바이패스식: 액체주입식에 해당함
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53. 어떤 용기에 액체를 넣어 밀폐하고 에너지를 가하면 액체의 비등점은 어떻게 되는가?

  1. 상승한다.
  2. 저하한다.
  3. 변하지 않는다.
  4. 이 조건으로 알 수 없다.
(정답률: 74%)
  • 밀폐된 용기에 에너지를 가하면 내부 압력이 상승하며, 압력이 높아질수록 액체가 기화하기 위해 더 높은 온도가 필요하므로 비등점은 상승합니다.
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54. 공기액화분리장치에서 반드시 제거해야 하는 물질이 아닌 것은?

  1. 탄산가스
  2. 아세틸렌
  3. 수분
  4. 질소
(정답률: 74%)
  • 공기액화분리장치에서 수분, 탄산가스, 아세틸렌 등은 응축되어 배관을 막거나 장치를 부식시킬 수 있어 반드시 제거해야 하지만, 질소는 공기의 주성분으로서 액화 및 분리 대상이므로 제거 대상이 아닙니다.
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55. LP가스 판매사업의 용기보관실의 면적은?

  1. 9m2 이상
  2. 10m2 이상
  3. 12m2 이상
  4. 19m2 이상
(정답률: 64%)
  • LP가스 판매사업의 시설 기준에 따라 용기보관실의 면적은 $19\text{m}^2$이상으로 확보해야 합니다.
    오답 노트 $9\text{m}^2$이상: 이는 사무실 면적 기준입니다.
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56. 펌프의 이상 현상인 베이퍼록(vapor-rock)을 방지하기 위한 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 흡입배관을 단열처리 한다.
  2. 흡입관의 지름을 크게 한다.
  3. 실린더 라이너의 외부를 냉각한다.
  4. 저장탱크와 펌프의 액면차를 충분히 작게 한다.
(정답률: 50%)
  • 베이퍼록은 액체가 기화하여 흐름을 방해하는 현상으로, 이를 방지하려면 펌프의 위치를 최대한 낮추어 저장탱크와 펌프의 액면차를 충분히 크게 확보해야 합니다.
    오답 노트
    저장탱크와 펌프의 액면차를 충분히 작게 한다: 액면차가 작으면 흡입 압력이 낮아져 기화 현상이 촉진되므로 틀린 방법입니다.
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57. 흡수식 냉동기에서 냉매로 사용되는 것은?

  1. 암모니아, 물
  2. 프레온 22, 물
  3. 메틸클로라이드, 물
  4. 암모니아, 프레온 22
(정답률: 63%)
  • 흡수식 냉동기는 냉매와 흡수제의 조합을 이용하며, 대표적으로 암모니아(냉매)와 물(흡수제) 또는 물(냉매)과 리튬브로마이드(흡수제) 조합이 사용됩니다.
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58. 고압가스 저장탱크와 유리제 게이지를 접속하는 상, 하 배관에 설치하는 밸브는?

  1. 역류방지밸브
  2. 수동식 스톱밸브
  3. 자동식 스톱밸브
  4. 자동식 및 수동식의 스톱밸브
(정답률: 68%)
  • 고압가스 저장탱크의 유리제 게이지 접속 배관에는 자동식과 수동식 스톱밸브를 각각 설치해야 하며, 두 기능을 모두 갖춘 밸브를 설치한 경우 각각 설치한 것으로 인정합니다.
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59. 탱크로리에서 저장탱크로 액화석유가스를 이송하는 방법이 아닌 것은?

  1. 액송펌프에 의한 방법
  2. 압축기를 이용하는 방법
  3. 압축가스 용기에 의한 방법
  4. 탱크의 자체 압력에 의한 방법
(정답률: 56%)
  • 액화석유가스를 이송할 때는 액송펌프, 압축기, 또는 탱크 간의 압력 차이(차압)를 이용합니다.
    오답 노트
    압축가스 용기에 의한 방법: LPG 이송을 위한 표준적인 방법이 아닙니다.
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60. 오토클레이브(Autoclave)의 종류가 아닌 것은?

  1. 교반형
  2. 가스교반형
  3. 피스톤형
  4. 진탕형
(정답률: 71%)
  • 오토클레이브(고온 고압 멸균기)의 종류에는 교반형, 가스교반형, 진탕형, 회전형이 있으며, 피스톤형은 이에 해당하지 않습니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 액화석유가스용 차량에 고정된 저장탱크 외벽이 화염에 의하여 국부적으로 가열될 경우를 대비하여 폭발방지장치를 설치한다. 이때 재료로 사용되는 금속은?

  1. 아연
  2. 알루미늄
  3. 주철
  4. 스테인리스
(정답률: 70%)
  • 저장탱크 외벽이 화염에 의해 국부적으로 가열될 때, 열을 신속히 흡수하고 분산시켜 탱크 파열을 방지하기 위해 내벽에 다공성 벌집형 알루미늄 합금박판을 설치합니다.
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62. 최대지름이 8m인 2개의 가연성가스 저장탱크가 유지하여야 할 안전거리는?

  1. 1m
  2. 2m
  3. 3m
  4. 4m
(정답률: 74%)
  • 지상에 설치된 가연성가스 저장탱크의 안전거리는 탱크 지름의 총합을 4로 나눈 값 이상으로 유지해야 합니다.
    $$L = \frac{D_1 + D_2}{4}$$
    $$L = \frac{8 + 8}{4}$$
    $$L = 4$$
    따라서 안전거리는 $4\text{m}$입니다.
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63. 용기에 표시된 각인 기호의 연결이 잘못된 것은?

  1. V : 내용적
  2. TP : 검사일
  3. TW : 질량
  4. FP : 최고충전압력
(정답률: 81%)
  • 용기 각인 기호에서 TP는 검사일이 아니라 내압시험압력($\text{MPa}$)을 의미합니다.
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64. 충전용기의 적재에 관한 기준으로 옳은 것은?

  1. 충전용기를 적재한 차량은 제1종 보호시설과 15m이상 떨어진 곳에 주차하여야 한다.
  2. 고정된 프로텍터가 있는 용기는 보호캡을 부착한다.
  3. 용량 15㎏의 액화석유가스 충전용기는 2단으로 적재하여 운반할 수 있다.
  4. 운반차량 뒷면에는 두께 2㎜ 이상, 폭 50㎜ 이상의 범퍼를 설치한다.
(정답률: 51%)
  • 충전용기를 적재한 차량은 안전을 위해 제1종 보호시설과 $15\text{m}$이상 떨어진 곳에 주차하는 것이 옳은 기준입니다.
    오답 노트
    고정된 프로텍터가 있는 용기: 보호캡 부착 불필요
    용량 $15\text{kg}$ 액화석유가스 용기: $10\text{kg}$ 미만만 2단 적재 가능
    운반차량 범퍼: 두께 $5\text{mm}$이상, 폭 $100\text{mm}$이상 설치
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65. 다음 중 압축가스로만 되어 있는 것은?

  1. 산소, 수소
  2. LPG, 염소
  3. 암모니아, 아세틸렌
  4. 메탄, LPG
(정답률: 68%)
  • 압축가스는 상온에서 압력을 가해 액화되지 않는 가스를 말하며, 산소와 수소가 이에 해당합니다.
    오답 노트
    LPG, 염소: 액화가스
    아세틸렌: 용해가스
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66. 독성가스 관련시설에서 가스누출의 우려가 있는 부분에는 안전사고 방지를 위하여 어떤 표지를 설치해야 하는가?

  1. 경계표지
  2. 누출표지
  3. 위험표지
  4. 식별표지
(정답률: 73%)
  • 독성가스 관련시설에서 가스누출 우려가 있는 부분에는 안전사고 방지를 위해 위험표지를 설치하여 작업자가 위험성을 즉시 인지할 수 있도록 해야 합니다.
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67. 다음 ( )에 들어갈 알맞은 수치는?

  1. 100, 30, 20
  2. -100, 20, 30
  3. 150, 30, 20
  4. -150, 20, 30
(정답률: 71%)
  • 초저온 용기의 충격시험 기준에 따라 시험편 온도는 $-150^{\circ}C$이하, 충격치의 최저는 $20\text{ J/cm}^{2}$이상, 평균은 $30\text{ J/cm}^{2}$이상이어야 적합합니다.
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68. 산소 및 독성가스의 운반 중 가스누출부분의 수리가 불가능한 사고 발생 시 응급조치사항으로 틀린 것은?

  1. 상황에 따라 안전한 장소로 운반한다.
  2. 부근에 있는 사람을 대피시키고, 동행인은 교통통제를 하여 출입을 금지시킨다.
  3. 화재가 발생한 경우 소화하지 말고 즉시 대피한다.
  4. 독성가스가 누출한 경우에는 가스를 제독한다.
(정답률: 78%)
  • 가스 누출 사고 시 화재가 발생했다면 가능한 범위 내에서 즉시 소화 조치를 취하여 피해 확산을 막아야 하며, 무조건 대피하는 것은 올바른 응급조치가 아닙니다.
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69. 아세틸렌을 충전하기 위한 설비 중 충전용지관에는 탄소 함유량이 얼마 이하의 강을 사용하여야 하는가?

  1. 0.1%
  2. 0.2%
  3. 0.3%
  4. 0.4%
(정답률: 60%)
  • 아세틸렌과 강재의 반응으로 인한 아세틸라이드 생성(폭발성 물질)을 방지하기 위해, 충전용 지관에는 탄소 함유량이 0.1% 이하인 저탄소강을 사용해야 합니다.
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70. 차량에 고정된 탱크를 운행할 때의 주의사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 차를 수리할 때에는 반드시 사람의 통행이 없고 밀폐된 장소에서 한다.
  2. 운행 중은 물론 정차 시에도 허용된 장소이외에서는 담배를 피우거나 화기를 사용하지 않는다.
  3. 운행 시 도로교통법을 준수하고 번화가를 피하여 운행한다.
  4. 화기를 사용하는 수리는 가스를 완전히 빼고 질소나 불활성가스로 치환한 후 실시한다.
(정답률: 82%)
  • 차량 고정 탱크 수리 시에는 가스 누출 및 체류로 인한 질식이나 폭발 위험을 방지하기 위해 반드시 통풍이 양호한 장소에서 실시해야 합니다.
    오답 노트
    밀폐된 장소에서 한다: 통풍이 양호한 곳에서 해야 함
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71. 프로판가스 폭발 시 폭발위력 및 격렬함 정도가 가장 크게 될 때 공기와의 혼합농도로 가장 옳은 것은?

  1. 2.2%
  2. 4.0%
  3. 0.3%
  4. 0.4%
(정답률: 61%)
  • 프로판가스의 폭발 범위 내에서 폭발 위력과 격렬함이 최대가 되는 지점은 일반적으로 당량비 1.0 근처의 농도이며, 프로판의 경우 약 4.0%에서 가장 격렬한 반응이 일어납니다.
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72. 다음의 고압가스를 차량에 적재하여 운반하는 때에 운반자 외에 운반책임자를 동승시키지 않아도 되는 것은?

  1. 수소 400m3
  2. 산소 400m3
  3. 액화석유가스 3,500㎏
  4. 암모니아 3,500㎏
(정답률: 72%)
  • 운반책임자 동승 기준은 가스의 성질과 양에 따라 결정됩니다.
    1. 압축가스: 가연성 $300\text{m}^3$이상, 조연성 $600\text{m}^3$이상
    2. 액화가스: 가연성 $3000\text{kg}$이상, 조연성 $6000\text{kg}$이상
    산소는 조연성 압축가스로 $600\text{m}^3$ 미만인 $400\text{m}^3$이므로 운반책임자를 동승시키지 않아도 됩니다.
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73. 고압가스용 용접용기의 내압시험방법 중 팽창측정시험의 경우 용기가 완전히 팽창한 후 적어도 얼마 이상의 시간을 유지하여야 하는가?

  1. 30초
  2. 45초
  3. 1분
  4. 5분
(정답률: 70%)
  • 고압가스용 용접용기의 팽창측정시험 시, 용기가 완전히 팽창한 후 팽창량이 안정화될 수 있도록 적어도 $30\text{초}$이상의 시간을 유지해야 합니다.
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74. 특정설비의 재검사 주기의 기준으로 틀린 것은?

  1. 압력용기 - 5년마다
  2. 저장탱크 - 5년마다, 다만, 재검사에 불합격되어 수리한 것은 3년마다
  3. 차량에 고정된 탱크 - 15년 미만인 경우 5년 마다
  4. 안전밸브 - 검사 후 2년을 경과하여 해당 안전밸브가 설치된 저장탱크의 재검사 시마다
(정답률: 53%)
  • 특정설비의 재검사 주기 중 압력용기는 4년마다 실시하는 것이 원칙입니다.
    오답 노트
    압력용기 - 5년마다: 4년마다 실시해야 합니다.
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75. 용기의 용접에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 이음매 없는 용기 제조 시 압궤시험을 실시한다.
  2. 용접용기의 측면 굽힘시험은 시편을 180도로 굽혀서 3㎜ 이상의 금이 생기지 아니하여야 한다.
  3. 용접용기는 용접부에 대한 안내 굽힘시험을 실시한다.
  4. 용접용기의 방사선 투과시험은 3급 이상을 합격으로 한다.
(정답률: 67%)
  • 용접용기의 방사선 투과시험 합격 기준은 2급 이상이어야 합니다.
    오답 노트
    용접용기의 방사선 투과시험은 3급 이상을 합격으로 한다: 합격 기준은 2급 이상입니다.
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76. 후부취출식 탱크 외의 탱크에서 탱크 후면과 차량의 뒷범퍼와의 수평거리의 기준은?

  1. 50㎝ 이상
  2. 40㎝ 이상
  3. 30㎝ 이상
  4. 25㎝ 이상
(정답률: 62%)
  • 탱크의 종류에 따라 후면과 뒷범퍼 사이의 수평거리 기준이 다릅니다. 후부취출식 탱크는 $40\text{cm}$이상, 후부취출식 외의 탱크는 $30\text{cm}$이상, 조작상자는 $20\text{cm}$이상이어야 합니다.
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77. 운전 중 고압반응기의 플랜지부에서 가연성가스가 누출되기 시작했을 때 취해야 할 일반적인 대책으로 가장 부적당한 것은?

  1. 화기 사용 금지
  2. 일상점검 및 운전
  3. 가스공급의 일시정지
  4. 장치 내 불활성 가스로 치환
(정답률: 83%)
  • 가연성 가스가 누출되는 비상 상황에서는 즉시 위험 요인을 제거하고 확산을 방지하는 긴급 조치를 취해야 합니다. 화기 사용 금지, 가스 공급 정지, 불활성 가스 치환은 적절한 대응이지만, 평상시와 같이 일상점검 및 운전을 계속하는 것은 매우 위험하며 부적절한 대책입니다.
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78. 냉동제조시설의 안전장치에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 압축기 최종단에 설치된 안전장치는 1년에 1회 이상 작동시험을 한다.
  2. 독성가스의 안전밸브에는 가스방출관을 설치한다.
  3. 내압성능을 확보하여야 할 대상은 냉매설비로 한다.
  4. 압력이 상용압력을 초과할 때 압축기의 운전을 정지시키는 고압차단장치는 자동복귀방식으로 한다.
(정답률: 60%)
  • 고압차단장치는 안전을 위해 압력이 상용압력을 초과하여 운전이 정지되었을 때, 원인을 확인하고 조치한 후 작업자가 직접 복구하는 수동복귀방식으로 설치해야 합니다.
    오답 노트
    압축기 최종단 안전장치 1년 1회 이상 작동시험, 독성가스 안전밸브 가스방출관 설치, 냉매설비의 내압성능 확보는 모두 옳은 설명입니다.
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79. 다음 중 방호벽으로 부적합한 것은?

  1. 두께 2.3mm인 강판에 앵글강을 용접 보강한 강판제
  2. 두께 6mm인 강판제
  3. 두께 12㎝인 철근콘크리트제
  4. 두께 15㎝인 콘크리트 블럭제
(정답률: 63%)
  • 방호벽의 재질별 최소 두께 기준을 충족해야 합니다. 강판제의 경우 두께가 6mm 이상이어야 하며, 앵글강으로 보강할 경우에는 강판 두께가 최소 3.2mm 이상이어야 합니다. 따라서 두께 2.3mm인 강판에 앵글강을 보강한 것은 기준 미달로 부적합합니다.
    오답 노트
    두께 6mm인 강판제, 두께 12cm인 철근콘크리트제, 두께 15cm인 콘크리트 블럭제는 모두 법적 기준을 충족하는 적합한 방호벽입니다.
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80. 아세틸렌가스를 온도에 불구하고 희석제를 첨가하여 압축할 수 있는 최고 압력의 기준은?

  1. 1.5MPa 이하
  2. 1.8MPa 이하
  3. 2.5MPa 이하
  4. 3.0MPa 이하
(정답률: 75%)
  • 아세틸렌 가스는 분해 폭발의 위험이 매우 커서 압축 시 제한이 엄격합니다. 희석제를 첨가하여 압축할 경우, 온도에 관계없이 최고 압력의 기준은 2.5MPa 이하로 제한됩니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 오르자트(Orsat)법에서 가스 흡수의 순서를 바르게 나타낸 것은?

  1. CO2 → O2 → CO
  2. CO2 → CO → O2
  3. O2 → CO → CO2
  4. O2 → CO2 → CO
(정답률: 79%)
  • 오르자트 분석법은 가스 성분별 흡수액의 반응 순서에 따라 측정하며, $\text{CO}_{2}$ (수산화칼륨 용액) $\rightarrow$ $\text{O}_{2}$ (피로카롤 용액) $\rightarrow$ $\text{CO}$ (염화 제1구리 용액) 순으로 흡수하여 분석합니다.
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82. 물속에 피토관을 설치하였더니 전압이 20mH2O, 정압이 10mH2O이었다. 이때의 유속은 약 몇 m/s인가?

  1. 9.8
  2. 10.8
  3. 12.4
  4. 14
(정답률: 39%)
  • 피토관에서 유속은 전압과 정압의 차이인 동압을 이용하여 계산합니다.
    $$v = \sqrt{2gh}$$
    $$v = \sqrt{2 \times 9.8 \times (20 - 10)}$$
    $$v = 14$$
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83. 고압 밀폐탱크의 액면 측정용으로 주로 사용되는 것은?

  1. 편위식 액면계
  2. 차압식 액면계
  3. 부자식 액면계
  4. 기포식 액면계
(정답률: 62%)
  • 고압 밀폐탱크나 액화산소와 같은 극저온 저장소에서는 탱크 상부와 하부를 U자관으로 연결하여 발생하는 압력 차이를 이용해 액면을 측정하는 차압식 액면계(햄프슨식 등)가 주로 사용됩니다.
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84. 가스계량기의 설치 장소에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 습도가 낮은 곳에 부착한다.
  2. 진동이 적은 장소에 설치한다.
  3. 화기와 2m 이상 떨어진 곳에 설치한다.
  4. 바닥으로부터 2.5m 이상에 수직 및 수형으로 설치한다.
(정답률: 79%)
  • 가스계량기는 설치 시 바닥으로부터 $1.6\text{m}$이상 $2\text{m}$이내의 높이에 수직 및 수평으로 설치하여 관리 및 점검이 용이하도록 해야 합니다. 따라서 바닥으로부터 $2.5\text{m}$이상에 설치한다는 설명은 틀린 것입니다.
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85. 가스압력식 온도계의 봉입액으로 사용되는 액체로 가장 부적당한 것은?

  1. 프레온
  2. 에틸에테르
  3. 벤젠
  4. 아닐린
(정답률: 61%)
  • 가스압력식 온도계의 봉입액으로는 액체 팽창식(수은, 알코올, 아닐린), 기체 압력식(질소, 헬륨), 증기 압력식(프레온, 에틸에테르, 톨루엔 등)이 사용됩니다. 벤젠은 주로 유기 합성 원료나 용제로 사용되며, 온도계의 봉입액으로는 적합하지 않습니다.
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86. LPG의 정량분석에서 흡광도의 원리를 이용한 가스 분석법은?

  1. 저온 분류법
  2. 질량 분석법
  3. 적외선 흡수법
  4. 가스크로마토그래피법
(정답률: 73%)
  • 적외선 흡수법은 물질마다 특정 파장의 적외선을 흡수하는 성질(흡광도)을 이용하여 성분을 정량 분석하는 방법입니다.
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87. 산소(O2)는 다른 가스에 비하여 강한 상자성체이므로 자장에 대하여 흡인되는 특성을 이용하여 분석하는 가스분석계는?

  1. 세라믹식 O2 계
  2. 자기식 O2 계
  3. 연소식 O2 계
  4. 밀도식 O2 계
(정답률: 81%)
  • 산소($O_2$)가 가진 강한 상자성(자석에 끌리는 성질)을 이용하여 자장 내에서의 흡인 특성으로 농도를 측정하는 장치는 자기식 $O_2$ 계입니다.
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88. 가스미터의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 막식 가스미터는 비교적 값이 싸고 용량에 비하여 설치면적이 적은 장점이 있다.
  2. 루트미터는 대유량의 가스측정에 적합하고 설치면적이 작고, 대수용가에 사용한다.
  3. 습식가스미터는 사용 중에 기차의 변동이 큰 단점이 있다.
  4. 습식가스미터는 계량이 정확하고 설치면적이 작은 장점이 있다.
(정답률: 71%)
  • 루트미터는 대유량 가스 측정에 적합하며, 설치 면적이 작고 연속 흐름으로 맥동 현상이 없어 대수용가에 주로 사용됩니다.
    오답 노트
    막식 가스미터: 소용량에 적합하며 일반 가정에서 주로 사용합니다.
    습식 가스미터: 계량이 매우 정확하여 기준기로 사용되지만, 설치 면적이 크다는 단점이 있습니다.
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89. 관의 길이 250㎝에서 벤젠의 가스크로마토그램을 재었더니 머무른 부피가 82.2㎜, 봉우리의 폭(띠나비)이 9.2㎜이었다. 이때 이론단수는?

  1. 812
  2. 995
  3. 1063
  4. 1277
(정답률: 46%)
  • 가스크로마토그래피에서 이론단수는 머무른 부피와 봉우리 폭의 관계식을 통해 계산합니다.
    $$N = 16 \times (\frac{V}{W})^2$$
    $$N = 16 \times (\frac{82.2}{9.2})^2$$
    $$N = 1277$$
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90. 기준기로서 150m3/h로 측정된 유량은 기차가 4%인 가스미터를 사용하면 지시량은 몇 m3/h를 나타내는가?

  1. 144.23
  2. 146.23
  3. 150.25
  4. 156.25
(정답률: 54%)
  • 가스미터의 기차는 지시량과 실제 유량의 차이를 지시량 기준으로 나타낸 비율입니다.
    $$기차 = \frac{지시량 - 유량}{지시량}$$
    $$지시량 = \frac{유량}{1 - 기차}$$
    $$지시량 = \frac{150}{1 - 0.04}$$
    $$지시량 = 156.25$$
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91. 비례미적분 제어(PID control)를 사용하는 제어는?

  1. 피드백 제어
  2. 수동제어
  3. ON-OFF 제어
  4. 불연속 동작 제어
(정답률: 64%)
  • 피드백 제어는 출력값을 다시 입력으로 되돌려 편차를 수정하는 방식으로, 비례(P), 적분(I), 미분(D) 동작을 결합한 PID 제어를 통해 잔류 편차 제거와 신속한 응답이라는 매우 양호한 제어 성능을 구현합니다.
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92. 과열증기로 부터 부르동관(Bourdon) 압력계를 보호하기 위한 방법으로 가장 적당한 것은?

  1. 밀폐액 충전
  2. 과부하 예방판 설치
  3. 사이펀(siphon) 설치
  4. 격막(diaphragm) 설치
(정답률: 66%)
  • 과열증기가 부르동관에 직접 닿으면 열 변형이나 손상이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 사이펀(siphon)을 설치하고 내부에 물을 채워 증기가 직접 유입되는 것을 차단하는 냉각 및 보호 조치를 취합니다.
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93. 가스크로마토그래피로 가스를 분석할 때 사용하는 캐리어가스가 아닌 것은?

  1. H2
  2. CO2
  3. N2
  4. Ar
(정답률: 65%)
  • 가스크로마토그래피의 캐리어가스는 시료를 운반하는 불활성 가스여야 합니다. 대표적으로 수소($\text{H}_2$), 질소($\text{N}_2$), 아르곤($\text{Ar}$), 헬륨($\text{He}$) 등이 사용됩니다.
    오답 노트
    이산화탄소($\text{CO}_2$): 캐리어가스로 사용되지 않는 가스입니다.
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94. 최고사용압력이 0.1MPa 미만인 도시가스 공급관을 설치하고, 내용적을 계산하였더니 8m3이었다. 전기식다이어프램형 압력계로 기밀시험을 할 경우 최소 유지시간은 얼마인가?

  1. 4분
  2. 10분
  3. 24분
  4. 40분
(정답률: 52%)
  • 저압(0.1MPa 미만) 기밀시험 시 최소 유지시간은 내용적에 따라 결정됩니다. 내용적이 $1\text{m}^3$이상 $10\text{m}^3$ 미만인 경우 유지시간은 40분입니다. 본 문제의 내용적은 $8\text{m}^3$이므로 40분이 적용됩니다.
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95. 탄성압력계의 오차유발요인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 마찰에 의한 오차
  2. 히스테리시스 오차
  3. 디지털식 탄성압력계의 측정오차
  4. 탄성요소와 압력지시기의 비직진성
(정답률: 55%)
  • 탄성압력계의 오차는 주로 기계적 특성인 마찰, 히스테리시스, 비직진성 등에 의해 발생합니다.
    오답 노트
    디지털식 탄성압력계의 측정오차: 이는 측정 방식의 차이일 뿐, 탄성압력계 자체의 고유한 오차 유발 요인으로 보기 어렵습니다.
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96. 다이어프램(diaphragm)식 압력계의 격막재료로서 적합하지 않은 것은?

  1. 인청동
  2. 스테인리스
  3. 고무
  4. 연강판
(정답률: 45%)
  • 다이어프램 격막재료로는 인청동, 스테인리스, 고무, 구리, 테플론, 가죽 등이 사용되며, 연강판은 적합한 재료가 아닙니다.
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97. 국제표준규격에서 다루고 있는 파이프(pipe) 안에 삽입되는 차압 1차 장치(Primary device)에 속하지 않는 것은?

  1. nozzle(노즐)
  2. thermo well(써모 웰)
  3. venturi nozzle(벤투리 노즐)
  4. orifice plate(오리피스 플레이트)
(정답률: 70%)
  • 차압 1차 장치는 유체의 흐름을 제한하여 압력 차이를 만드는 장치로 nozzle(노즐), venturi nozzle(벤투리 노즐), orifice plate(오리피스 플레이트) 등이 해당됩니다.
    오답 노트
    thermo well(써모 웰): 온도 센서를 보호하기 위해 설치하는 보호관으로 차압 측정과는 무관합니다.
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98. 도시가스 누출 검출기로 사용되는 수소이온화 검출기(FID)가 검출할 수 없는 것은?

  1. CO
  2. CH4
  3. C3H8
  4. C4H10
(정답률: 74%)
  • 수소이온화 검출기(FID)는 불꽃을 이용해 시료 성분을 이온화하여 측정하며, 특히 탄화수소 계열에서 감도가 매우 높습니다. 따라서 탄화수소가 아닌 CO는 검출할 수 없습니다.
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99. 자동제어에서 미리 정해놓은 순서에 따라 제어의 각 단계가 순차적으로 진행되는 제어방식은?

  1. 피드백제어
  2. 시퀀스제어
  3. 서보제어
  4. 프로세스제어
(정답률: 82%)
  • 미리 정해진 순서와 조건에 따라 제어 단계가 순차적으로 진행되는 제어 방식을 시퀀스제어라고 합니다.
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100. 입력(x)과 출력(y)의 관계식이 y＝kx로 표현될 경우 제어요소는?

  1. 비례요소
  2. 적분요소
  3. 미분요소
  4. 비례적분요소
(정답률: 62%)
  • 출력 $y$가 입력 $x$에 비례 상수 $k$를 곱한 형태인 $y = kx$로 나타나는 제어 요소는 입력값에 비례하여 출력을 내보내는 비례요소입니다.
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