가스기사 필기 기출문제복원 (2016-03-06)

가스기사
(2016-03-06 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 단수가 Z인 다단펌프의 비속도는 다음 중 어느 것에 비례하는가?

  1. Z0.5
  2. Z0.75
  3. Z1.25
  4. Z1.33
(정답률: 80%)
  • 다단펌프의 비속도 공식에서 단수 $Z$는 양정 $H$를 나누는 형태로 포함됩니다. 회전수 $N$과 유량 $Q$, 전체 양정 $H$가 일정할 때 비속도 $N_s$와 $Z$의 관계를 분석합니다.
    $$N_s \propto \frac{1}{(1/Z)^{3/4}}$$
    $$N_s \propto Z^{3/4}$$
    $$N_s \propto Z^{0.75}$$
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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: 83%)
  • 연속 방정식에 의해 유량이 일정할 때 유속은 관 단면적에 반비례합니다. 관지름이 2배가 되면 단면적은 $2^2 = 4$배가 되므로, 유속은 $1/4$로 느려집니다.
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3. 유체수송장치의 캐비테이션 방지 대책으로 옳은 것은?

  1. 펌프의 설치위치를 높인다.
  2. 펌프의 회전수를 크게 한다.
  3. 흡입관 지름을 크게 한다.
  4. 양 흡입을 단 흡입으로 바꾼다.
(정답률: 83%)
  • 캐비테이션은 유체의 압력이 포화증기압보다 낮아질 때 발생하므로, 압력 손실을 줄여야 합니다.
    흡입관 지름을 크게 하면 유속이 느려져 압력 강하가 감소하므로 캐비테이션을 방지할 수 있습니다.
    오답 노트
    펌프의 설치위치를 높인다: 위치를 낮춰야 수두가 증가함
    펌프의 회전수를 크게 한다: 회전수를 낮춰야 함
    양 흡입을 단 흡입으로 바꾼다: 단흡입을 양흡입으로 바꿔야 함
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4. 등엔트로피 과정은 어떤 과정이라 말 할 수 있나?

  1. 비가역 등온과정
  2. 마찰이 있는 가역과정
  3. 가역 단열 과정
  4. 비가역적 팽창과정
(정답률: 88%)
  • 엔트로피가 일정하게 유지되는 등엔트로피 과정은 가역 변화이면서 동시에 열 출입이 없는 단열 과정일 때 성립합니다.
    따라서 가역 단열 과정이 정답입니다.
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5. 모세관 현상에서 액체의 상승높이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 액체의 밀도에 반비례한다.
  2. 모세관의 지름에 비례한다.
  3. 표면장력에 비례한다.
  4. 접촉각에 의존한다.
(정답률: 68%)
  • 모세관 현상에서 액체의 상승 높이는 표면장력에 비례하고, 모세관의 지름과 액체의 밀도(비중량)에는 반비례하며 접촉각에 따라 달라집니다.
    오답 노트
    모세관의 지름에 비례한다: 지름이 커질수록 상승 높이는 낮아지므로 반비례 관계임
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6. 원관에서의 레이놀즈 수(Re)에 관련된 변수가 아닌 것은?

  1. 직경
  2. 밀도
  3. 점성계수
  4. 체적
(정답률: 75%)
  • 레이놀즈 수($Re$)는 유체의 관성력과 점성력의 비를 나타내는 무차원 수로, 밀도, 점성계수, 관 직경, 유속 등이 변수로 작용하며 체적은 관련이 없습니다.
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7. 다음 그림에서와 같이 관속으로 물이 흐르고 있다. A점과 B점에서의 유속은 몇 m/s인가?

  1. uA＝2.045, uB＝1.022
  2. uA＝2.045, uB＝0.511
  3. uA＝7.919, uB＝1.980
  4. uA＝3.960, uB＝1.980
(정답률: 76%)
  • 연속 방정식(질량 보존 법칙)과 베르누이 방정식을 이용하여 유속을 계산합니다.
    먼저 연속 방정식에 의해 $u_A$와 $u_B$의 관계를 구하고, 베르누이 방정식에 각 지점의 압력과 높이를 대입하여 유속을 산출합니다.
    $$u_A \times A_A = u_B \times A_B$$
    $$u_A = \frac{\frac{\pi}{4} \times 0.1^2}{\frac{\pi}{4} \times 0.05^2} \times u_B = 4u_B$$
    $$u_B = 0.511$$
    $$u_A = 4 \times 0.511 = 2.044$$
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8. 대기의 온도가 일정하다고 가정하고 공중에 높이 떠 있는 고무풍선이 차지하는 부피(a)와 그 풍선이 땅에 내렸을 때의 부피 (b)를 옳게 비교한 것은?

  1. a는 b보다 크다.
  2. a와 b는 같다.
  3. a는 b보다 작다.
  4. 비교할 수 없다.
(정답률: 85%)
  • 기체의 부피는 압력과 반비례합니다. 고도가 높은 공중은 지표면보다 기압이 낮으므로, 공중에 떠 있는 풍선의 부피가 땅에 내렸을 때보다 더 큽니다.
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9. 어떤 유체 흐름계를 Buckingham pi 정리에 의하여 차원 해석을 하고자 한다. 계를 구성하는 변수가 7개이고, 이들 변수에 포함된 기본차원이 3개일 때, 몇 개의 독립적인 무차원수가 얻어지는가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 10
(정답률: 90%)
  • Buckingham pi 정리에 따르면, 독립적인 무차원수의 개수는 전체 변수의 수에서 기본 차원의 수를 뺀 값과 같습니다.
    $$n = N - k$$
    $$n = 7 - 3$$
    $$n = 4$$
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10. 내경이 10㎝인 관속을 40㎝/s의 평균속도로 흐르던 물이 그림과 같이 내경이 5㎝인 가지관으로 갈라져 흐를 때, 이 가지관에서의 평균유속은 약 몇 ㎝/s인가?

  1. 20
  2. 40
  3. 80
  4. 160
(정답률: 69%)
  • 질량 보존 법칙에 따라 유입되는 유량은 유출되는 유량의 합과 같습니다. 메인 관의 유량이 두 개의 가지관으로 균등하게 나뉘어 흐른다고 가정하여 유속을 계산합니다.
    $$V_2 = \frac{V_1 \times D_1^2}{2 \times D_2^2}$$
    $$V_2 = \frac{40 \times 10^2}{2 \times 5^2}$$
    $$V_2 = 80$$
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11. 다음 중 옳은 것을 모두 고르면?

  1. ㉮
  2. ㉯
  3. ㉮, ㉯
  4. 모두 틀림
(정답률: 86%)
  • 가스의 비체적은 단위 질량당 체적을 의미하며, 밀도는 단위 체적당 질량을 의미하므로 의 ㉮와 ㉯ 모두 옳은 설명입니다.
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12. 미사일이 공기 중에서 시속 1260km로 날고 있을 때의 마하수는 약 얼마인가? (단, 공기의 기상수 R은 287J/㎏·K, 비열비는 1.4 이며, 공기의 온도는 25℃이다.)

  1. 0.83
  2. 0.92
  3. 1.01
  4. 1.25
(정답률: 63%)
  • 마하수는 물체의 속도를 소리의 속도(음속)로 나눈 값입니다. 주어진 시속을 초속으로 변환하고, 절대온도($273 + 25 = 298\text{K}$)를 적용하여 계산합니다.
    $$M = \frac{V}{\sqrt{kRT}}$$
    $$M = \frac{1260 \times 1000 / 3600}{\sqrt{1.4 \times 287 \times 298}}$$
    $$M = 1.01$$
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13. 길이 500m, 내경 50㎝인 파이프 속을 물이 흐를 경우 마찰손실 수두가 10m라면 유속은 얼마인가?(단, 마찰손실계수 λ＝0.02이다.)

  1. 3.13m/s
  2. 4.15m/s
  3. 5.26m/s
  4. 6.21m/s
(정답률: 65%)
  • 달시-바이스바흐(Darcy-Weisbach) 공식을 사용하여 파이프 내 마찰손실 수두와 유속의 관계를 계산합니다.
    $$h = \frac{\lambda \cdot L \cdot v^2}{2 \cdot g \cdot d}$$
    $$10 = \frac{0.02 \cdot 500 \cdot v^2}{2 \cdot 9.8 \cdot 0.5}$$
    $$v = 3.13\text{ m/s}$$
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14. 압력 P, 마하수 M, 엔트로피가 S일 때, 수직충격파가 발생한다면 P, M, S는 어떻게 변화하는가?

  1. M, P는 증가하고 S는 일정
  2. M 은 감소하고 P, S는 증가
  3. P, M, S 모두 증가
  4. P, M, S 모두 감소
(정답률: 82%)
  • 수직충격파 발생 시 유체의 상태 변화를 묻는 문제입니다. 충격파가 발생하면 압력, 온도, 밀도가 급격히 증가하며, 비가역 변화로 인해 엔트로피 $S$ 또한 증가합니다. 반면, 충격파 통과 후 속도가 급격히 줄어들므로 마하수 $M$은 감소합니다.
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15. 물이 평균속도 4.5m/s로 안지름 100mm인 관을 흐르고 있다. 이 관의 길이 20m에서 손실된 헤드를 실험적으로 측정하였더니 4.8m이었다. 관 마찰계수는?

  1. 0.0116
  2. 0.0232
  3. 0.0464
  4. 0.2280
(정답률: 76%)
  • 달시-바이스바흐 식을 이용하여 관 마찰계수를 구하는 문제입니다.
    $$\lambda = \frac{h \times D \times 2g}{L \times V^2}$$
    $$\lambda = \frac{4.8 \times 0.1 \times 2 \times 9.8}{20 \times 4.5^2}$$
    $$\lambda = 0.0232$$
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16. 정체온도 Ts, 임계온도 Tc, 비열비를 k라 하면 이들의 관계를 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 64%)
  • 정체온도 $T_s$, 임계온도 $T_c$, 비열비 $k$ 사이의 관계식을 묻는 문제입니다. 임계온도비의 정의에 따라 다음과 같은 관계가 성립합니다.
    $$\frac{T_c}{T_s} = \frac{2}{k+1}$$
    따라서 정답은 입니다.
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17. 그림은 회전수가 일정할 경우의 펌프의 특성곡선이다. 효율곡선은 어느 것인가?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 83%)
  • 펌프의 특성곡선에서 각 곡선의 의미를 파악하는 문제입니다. 그래프에서 A는 축동력 곡선, B는 양정곡선, C는 효율 곡선을 나타냅니다. 따라서 효율곡선은 C입니다.
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18. Hagen-poiseuille 식이 적용되는 관내 층류 유동에서 최대속도 Vmax＝6㎝/s일 때 평균 Vavg는 몇 ㎝/s인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 88%)
  • Hagen-Poiseuille 식에 따른 관내 층류 유동에서 평균 유속은 최대 유속의 정확히 절반이 됩니다.
    $$V_{avg} = \frac{1}{2} V_{max}$$
    $$V_{avg} = \frac{1}{2} \times 6$$
    $$V_{avg} = 3$$
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19. 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: 81%)
  • 비압축성 유체는 밀도 변화가 거의 없는 유체로, 일반적으로 모든 액체와 저속으로 흐르는 기체가 이에 해당합니다. 물은 대표적인 비압축성 유체이므로 물속을 주행하는 잠수함 주위의 수류가 가장 적절합니다.
    오답 노트
    고속열차 기류, 초음속 비행기 기류, 압축기 내 공기 유동: 속도가 매우 빠르거나 압력 변화가 커서 밀도가 변하는 압축성 유동에 해당함
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20. 실린더 안에는 500㎏f/cm2의 압력으로 압축된 액체가 들어있다. 이 액체 0.2m3를 550㎏f/cm2로 압축하니 그 부피가 0.1996m3로 되었다. 이 액체의 체적 탄성계수는 몇 ㎏f/cm2인가?

  1. 20,000
  2. 22,500
  3. 25,000
  4. 27,500
(정답률: 56%)
  • 액체의 압력 변화량과 부피 변화율의 비로 체적 탄성계수를 구할 수 있습니다.
    $$E = \frac{\Delta P}{\frac{\Delta V}{V_1}}$$
    $$E = \frac{550 - 500}{\frac{0.2 - 0.1996}{0.2}}$$
    $$E = 25000$$
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2과목: 연소공학

21. 가스가 폭발하기 전 발화 또는 착화가 일어날 수 있는 요인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 습도
  2. 조성
  3. 압력
  4. 온도
(정답률: 69%)
  • 가스가 폭발하기 전 발화나 착화에 영향을 주는 주요 요소는 온도, 압력, 조성, 그리고 용기의 크기입니다. 따라서 습도는 발화의 직접적인 결정 요인으로 보기 어렵습니다.
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22. 기류의 흐름에 소용돌이를 일으켜, 이때 중심부에 생기는 부압에 의해 순환류를 발생시켜 화염을 안정시키려는 수단으로 가장 적당한 것은?

  1. 보염기
  2. 선회기
  3. 대향분류기
  4. 저유속기
(정답률: 76%)
  • 선회기는 기류에 소용돌이를 만들어 중심부에 부압을 형성하고, 이를 통해 순환류를 발생시켜 화염을 안정시키는 장치입니다.
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23. 이상기체에서 “PVk＝일정”의 식이 적용되는 과정은? (단, k는 비열비이다.)

  1. 등온과정
  2. 등압과정
  3. 등적과정
  4. 단열과정
(정답률: 61%)
  • 외부와의 열 교환이 없는 단열과정(등엔트로피 과정)에서 압력 $P$와 부피 $V$의 관계는 비열비 $k$를 지수로 하여 일정하게 유지됩니다.
    오답 노트
    등온과정: $PV = \text{constant}$ 등압과정: $V/T = \text{constant}$ 등적과정: $P/T = \text{constant}$
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24. 폭굉유도거리가 짧아지는 이유가 아닌 것은?

  1. 관경이 클수록
  2. 압력이 높을수록
  3. 점화원의 에너지가 클수록
  4. 정상연소속도가 큰 혼합가스일수록
(정답률: 74%)
  • 폭굉유도거리는 화염이 폭굉으로 전이될 때까지의 거리로, 관경이 작을수록 벽면 마찰과 열전달 영향으로 인해 전이 속도가 빨라져 유도거리가 짧아집니다.
    오답 노트
    압력이 높을수록, 점화원 에너지가 클수록, 정상연소속도가 클수록 유도거리는 짧아집니다.
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25. 다음의 연소 반응식 중 틀린 것은?

  1. C3H8＋5O2 → 3CO2＋4H2O
  2. C3H6＋(7/2)O2 → 3CO2＋3H2O
  3. C4H10＋(13/2)O2 → 4CO2＋5H2O
  4. C6H6＋(15/2)O2 → 6CO2＋3H2O
(정답률: 83%)
  • 연소 반응식은 반응 전후의 원자 수가 동일해야 합니다. $C_{3}H_{6}$의 완전 연소 시 필요한 산소의 양을 계산하면 다음과 같습니다.
    $$C_{3}H_{6} + \frac{9}{2}O_{2} \rightarrow 3CO_{2} + 3H_{2}O$$
    따라서 산소 계수가 $\frac{7}{2}$로 표기된 식은 틀린 반응식입니다.
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26. 가스의 폭발에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 산소 중에서의 폭발하한계가 아주 낮아진다.
  2. 혼합가스의 폭발은 르샤트리에의 법칙에 따른다.
  3. 압력이 상승하거나 온도가 높아지면 가스의 폭발범위는 일반적으로 넓어진다.
  4. 가스의 화염전파속도가 음속보다 큰 경우에 일어나는 충격파를 폭굉이라고 한다.
(정답률: 66%)
  • 산소 중에서는 공기 중일 때보다 연소 반응이 훨씬 활발해지므로, 폭발하한계보다는 폭발상한계가 크게 높아지는 특성을 가집니다.
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27. 2개의 단열과정과 2개의 정압과정으로 이루어진 가스 터빈의 이상 사이클은?

  1. 에릭슨 사이클
  2. 브레이턴 사이클
  3. 스털링 사이클
  4. 아트킨슨 사이클
(정답률: 85%)
  • 가스 터빈의 표준 사이클인 브레이턴 사이클은 2개의 단열 과정(압축, 팽창)과 2개의 정압 과정(가열, 방열)으로 구성됩니다.
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28. 어떤 연료의 성분이 다음과 같을 때 이론공기량(Nm3/㎏) 은 약 얼마인가?(단, 각 성분의 비는 C : 0.82, H : 0.16, O : 0.02이다.)

  1. 8.7
  2. 9.5
  3. 10.2
  4. 11.5
(정답률: 45%)
  • 연료의 성분비를 이용해 이론산소량을 먼저 구한 뒤, 공기 중 산소 농도($21\%$)를 적용하여 이론공기량을 산출합니다.
    $$O = 1.867C + 5.6(H - \frac{O}{8})$$
    $$O = 1.867 \times 0.82 + 5.6 \times (0.16 - \frac{0.02}{8}) = 2.412$$
    $$A = \frac{O}{0.21} = \frac{2.412}{0.21} = 11.5$$
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29. 연소기에서 발생할 수 있는 역화를 방지하는 방법에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 연료분출구를 적게 한다.
  2. 버너의 온도를 높게 유지한다.
  3. 연료의 분출속도를 크게 한다.
  4. 1차 공기를 착화범위보다 적게 한다.
(정답률: 73%)
  • 역화는 연소 속도가 연료 분출 속도보다 빠를 때 화염이 버너 내부로 들어오는 현상입니다.
    버너의 온도가 너무 높으면 화염 전파 속도가 빨라져 역화의 위험이 커지므로, 온도를 낮게 유지해야 합니다.
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30. 안쪽반지름 55㎝, 바깥반지름 90㎝인 구형고압 반응 용기(λ＝41.87W/m·℃) 내외의 표면온도가 각각 551 K, 543 K일 때 열손실은 약 몇 kW인가?

  1. 6
  2. 11
  3. 18
  4. 29
(정답률: 42%)
  • 구형 껍질의 열전도 공식을 사용하여 구형 반응 용기의 열손실을 계산합니다.
    $$q = \frac{4 \pi \lambda (T_1 - T_2)}{\frac{1}{R_i} - \frac{1}{R_o}}$$
    $$q = \frac{4 \times 3.14 \times 41.87 \times (551 - 543)}{\frac{1}{0.55} - \frac{1}{0.9}}$$
    $$q = 5953 \text{ W} = 6 \text{ kW}$$
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31. 가스 안전성평가 기법은 정성적 기법과 정량적 기법으로 구분한다. 정량적 기법이 아닌 것은?

  1. 결합수 분석(FTA)
  2. 사건 수 분석(ETA)
  3. 원인결과 분석(CCA)
  4. 위험과 운전석(HAZOP)
(정답률: 82%)
  • 위험과 운전석(HAZOP) 분석 기법은 시스템의 설계 의도에서 벗어난 이탈을 분석하여 위험 요소를 찾아내는 대표적인 정성적 평가 기법입니다.
    오답 노트
    결합수 분석(FTA), 사건 수 분석(ETA), 원인결과 분석(CCA): 수치적 확률을 계산하는 정량적 기법
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32. 폭굉현상에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 폭굉한계의 농도는 폭발(연소)한계의 범위 내에 있다.
  2. 폭굉현상은 혼합가스의 고유 현상이다.
  3. 오존, NO2, 고압하의 아세틸렌의 경우에도 폭굉을 일으킬 수 있다.
  4. 폭굉현상은 가연성가스가 어느 조성범위에 있을 때 나타나는데 여기에는 하한계와 항한계가 있다.
(정답률: 63%)
  • 폭굉현상은 화염 전파 속도가 가스 중의 음속보다 빨라 충격파가 발생하는 현상으로, 가스의 조성뿐만 아니라 관의 직경, 압력, 점화 에너지 등 외부 조건에 영향을 받는 현상입니다. 따라서 폭굉현상은 혼합가스의 고유 현상이라는 설명은 틀린 것입니다.
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33. 연소의 연쇄반응을 차단하는 방법으로 소화하는 소화의 종류는?

  1. 억제소화
  2. 냉각소화
  3. 제거소화
  4. 질식소화
(정답률: 65%)
  • 억제소화는 부촉매 효과를 통해 연소의 연쇄반응을 차단하여 불을 끄는 방법입니다.
    오답 노트
    냉각소화: 온도를 인화점 이하로 낮춤
    제거소화: 가연물을 제거함
    질식소화: 산소 공급을 차단함
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34. 어느 온도에서 A(g)＋B(g) ⇌ C(g)＋D(g)와 같은 가역반응이 평형상태에 도달하여 D가 1/4 mol 생성되었다. 이 반응의 평형상수는?(단, A와 B를 각각 1mol 씩 반응 시켰다.)

  1. 16/9
  2. 1/3
  3. 1/9
  4. 1/16
(정답률: 70%)
  • 가역반응의 평형상수는 생성물 농도의 곱을 반응물 농도의 곱으로 나눈 값으로 계산합니다.
    $$K = \frac{C \times D}{A \times B}$$
    $$K = \frac{\frac{1}{4} \times \frac{1}{4}}{\frac{3}{4} \times \frac{3}{4}}$$
    $$K = \frac{1}{9}$$
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35. 다음 그림은 액체 연료의 연소시간(t)의 변화에 따른 유적 직경(d)의 거동을 나타낸 것이다. 착화 지연기간으로 유적의 온도가 상승하여 열팽창을 일으키므로 직경이 다소 증가하지만 증발이 시작되면 감소하는 것은?

  1. a - b
  2. b - c
  3. c - d
  4. d
(정답률: 81%)
  • 액체 연료 입자의 연소 과정에서 그래프의 a-b 구간은 가열 단계입니다. 이 시기에는 착화 지연 기간 동안 유적의 온도가 상승하며 열팽창으로 인해 직경이 다소 증가하는 거동을 보입니다.
    오답 노트
    b-c: 증발 단계
    c-d: 연소 단계
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36. 예혼합연소의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 역화의 위험성이 없다.
  2. 로(爐)의 체적이 커야 한다.
  3. 연소실부하율을 높게 얻을 수 있다.
  4. 화염대에 해당하는 두께는 10~100mm 정도로 두껍다.
(정답률: 71%)
  • 예혼합연소는 연료와 공기를 미리 혼합하여 연소시키므로 연소 속도가 빠르고 연소실 부하율을 높게 얻을 수 있는 것이 특징입니다.
    오답 노트
    역화의 위험성이 없다: 역화 위험성이 큼
    로의 체적이 커야 한다: 화염이 짧아 체적을 작게 할 수 있음
    화염대 두께: 화염이 짧고 얇음
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37. 고체연료의 연소과정 중 화염이동속도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 발열량이 낮을수록 화염이동속도는 커진다.
  2. 석탄화도가 높을수록 화염이동속도는 커진다.
  3. 입자직경이 작을수록 화염이동속도는 커진다.
  4. 1차 공기온도가 높을수록 화염이동속도는 작아진다.
(정답률: 64%)
  • 고체연료 연소 시 입자 직경이 작을수록 표면적이 넓어져 반응 속도가 빨라지므로 화염이동속도는 커집니다.
    오답 노트
    발열량이 낮을수록: 화염이동속도는 작아짐
    석탄화도가 높을수록: 화염이동속도는 작아짐
    1차 공기온도가 높을수록: 화염이동속도는 커짐
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38. 20kW의 어떤 디젤 기관에서 마찰손실이 출력의 15%일 때 손실에 의해 발생되는 열량은 약 몇 kJ/s인가?

  1. 3
  2. 4
  3. 6
  4. 7
(정답률: 65%)
  • 기관의 전체 출력에서 마찰손실 비율을 곱하여 손실되는 열량을 계산합니다. 이때 $1$ kW는 $1$ kJ/s와 동일합니다.
    $$Q_{loss} = P \times \text{loss rate}$$
    $$Q_{loss} = 20 \times 0.15$$
    $$Q_{loss} = 3$$
    결과값은 $3$ kJ/s 입니다.
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39. 30㎏ 중유의 고위 발열량이 90000kcal일 때 저위 발열량은 약 몇 kcal/㎏인가?(단, C : 30%, H : 10%, 수분 : 2%이다.)

  1. 1552
  2. 2448
  3. 3552
  4. 4944
(정답률: 62%)
  • 고위 발열량에서 수소 연소 시 발생하는 수증기의 응축 잠열을 제외하면 저위 발열량이 됩니다.
    $$L_{low} = \frac{H_{high}}{M} - 600 \times (9 \times H + W)$$
    $$L_{low} = \frac{90000}{30} - 600 \times (9 \times 0.1 + 0.02)$$
    $$L_{low} = 2448$$
    결과값은 $2448$ kcal/kg 입니다.
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40. 에너지 방출속도(energy release rate)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 화제와 관련하여 가장 중요한 값이다.
  2. 다른 요소와 비교할 때 간접적으로 화재의 크기와 손상가능성을 나타낸다.
  3. 화염높이와 밀접한 관계가 있다.
  4. 화재 주위의 복사열유속과 직접 관련된다.
(정답률: 61%)
  • 에너지 방출속도는 다른 요소와 비교할 때 간접적이 아니라 '직접적으로' 화재의 크기와 손상 가능성을 나타내는 매우 중요한 지표입니다.
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3과목: 가스설비

41. LPG집단 공급시설에서 액화석유가스 저장탱크의 저장능력 계산 시 기준이 되는 것은?

  1. 0℃에서의 액비중을 기준으로 계산
  2. 20℃에서의 액비중을 기준으로 계산
  3. 40℃에서의 액비중을 기준으로 계산
  4. 상용온도에서의 액비중을 기준으로 계산
(정답률: 74%)
  • LPG 집단 공급시설의 저장탱크 저장능력을 계산할 때는 규정된 표에 따라 $40\text{℃}$에서의 액비중을 기준으로 계산합니다.
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42. 일정압력 이하로 내려가면 가스 분출이 정지되는 구조의 안전밸브는?

  1. 스프링식
  2. 파열식
  3. 가용전식
  4. 박판식
(정답률: 80%)
  • 스프링식 안전밸브는 내부 압력이 스프링의 힘보다 클 때 열려 압력을 배출하고, 압력이 일정 수준 이하로 내려가면 다시 닫혀 가스 분출이 정지되는 구조입니다.
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43. 일반용 액화석유가스 압력조정기의 내압 성능에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 입구 쪽 시험압력은 2MPa 이상으로 한다.
  2. 출구 쪽 시험압력은 0.2MPa 이상으로 한다.
  3. 2단 감압식 2차용조정기의 경우 에는 입구 쪽 시험압력을 0.8MPa 이상으로 한다.
  4. 2단 감압식 2차용조정기 및 자동절체식분리형조정기의 경우에는 출구 쪽 시험압력을 0.8MPa 이상으로 한다.
(정답률: 59%)
  • 일반용 액화석유가스 압력조정기의 내압성능 기준에 따라, 2단 감압식 2차용 조정기의 입구 쪽 시험압력은 $0.8\text{MPa}$이상으로 규정되어 있습니다.
    오답 노트
    입구 쪽 시험압력: 일반적인 경우 $3\text{MPa}$이상
    출구 쪽 시험압력: 일반적인 경우 $0.3\text{MPa}$이상
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44. 가스배관에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. SDR21 이하의 PE배관은 0.25MPa 이상 0.4MPa 미만의 압력에 사용할 수 있다.
  2. 배관의 규격 중 관의 두께는 스케줄 번호로 표시하는데 스케줄수 40은 살두께가 두꺼운 관을 말하고, 160 이상은 살두께가 가는 관을 나타낸다.
  3. 강괴에 내재하는 수축공, 국부적으로 집합한 기포나 편식 등의 개재물이 압착되지 않고 층상의 균열로 남아 있어 강에 영향을 주는 현상을 라미네이션이라 한다.
  4. 재료가 일정온도 이하의 저온에서 하중을 변화시키지 않아도 시간의 경과함에 따라 변형이 일어나고 끝내 파탄에 이르는 것을 크리프 현상이라 하고 한계온도는 -20℃이하이다.
(정답률: 69%)
  • 강괴 내의 수축공, 기포, 편식 등의 개재물이 압착되지 않고 층상 균열로 남아 강에 영향을 주는 현상을 라미네이션이라 합니다.
    오답 노트
    SDR 21 이하 PE배관: $0.2\text{MPa}$이하에서 사용 가능
    스케줄 번호: 번호가 클수록 살두께가 두꺼운 관임
    크리프 현상: 고온(탄소강 기준 $350\text{℃}$이상)에서 시간 경과에 따라 변형이 증대되는 현상
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45. 고압식 액체산소 분리공정 순서로 옳은 것은?

  1. ㉠ → ㉡ → ㉢ → ㉣ → ㉤ → ㉥
  2. ㉢ → ㉠ → ㉡ → ㉤ → ㉣ → ㉥
  3. ㉡ → ㉠ → ㉢ → ㉣ → ㉤ → ㉥
  4. ㉠ → ㉢ → ㉡ → ㉤ → ㉣ → ㉥
(정답률: 57%)
  • 고압식 액체산소 분리공정은 불순물 제거와 냉각 과정을 거쳐 액화시키는 순서로 진행됩니다.
    탄산가스흡수기($\text{㉢}$) $\rightarrow$ 공기압축기($\text{㉠}$) $\rightarrow$ 예냉기($\text{㉡}$) $\rightarrow$ 건조기($\text{㉤}$) $\rightarrow$ 열교환기($\text{㉣}$) $\rightarrow$ 액체산소 탱크($\text{㉥}$) 순입니다.
  • 탄유예건열
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46. 도시가스 강관 파이프의 길이가 5m이고, 선팽창계수(α)가 0.000015(1/℃)일 때 온도가 20℃에서 70℃로 올라갔다면 늘어날 길이는?

  1. 2.74mm
  2. 3.75mm
  3. 4.78mm
  4. 5.76mm
(정답률: 71%)
  • 온도 변화에 따른 금속 파이프의 선팽창 길이는 원래 길이, 선팽창계수, 온도 변화량의 곱으로 계산합니다.
    $$\Delta L = L \times \alpha \times \Delta T$$
    $$\Delta L = 5000 \times 0.000015 \times (70 - 20)$$
    $$\Delta L = 3.75$$
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47. 펌프 입구와 출구의 진공계 및 압력계의 바늘이 흔들리며 송출유량이 변하는 현상은?

  1. 공동현상
  2. 서징현상
  3. 수격현상
  4. 베이퍼록현상
(정답률: 70%)
  • 서징현상은 펌프 운전 중 주기적으로 양정, 토출량, 유량이 변동하며 압력계의 지침이 흔들리는 맥동현상을 말합니다.
    오답 노트
    공동현상: 압력 저하로 기포가 발생하는 현상
    수격현상: 유속 급변으로 충격파가 발생하는 현상
    베이퍼록현상: 액체 연료 라인에 기포가 생겨 연료 공급이 차단되는 현상
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48. 유량이 0.5m3/min인 축류펌프서 물을 흡수면보다 50m 높은 곳으로 양수하고자 한다. 축동력이 15PS소요되었다고 할 때 펌프의 효율은 약 몇 %인가?

  1. 32
  2. 37
  3. 42
  4. 47
(정답률: 71%)
  • 펌프의 효율은 수동력(물에 전달된 에너지)을 축동력(소요 에너지)으로 나누어 계산합니다.
    $$\eta = \frac{Q \times H \times \rho}{60 \times P \times 75}$$
    $$\eta = \frac{0.5 \times 50 \times 1000}{60 \times 15 \times 75}$$
    $$\eta = 37$$
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49. 가스용기의 최고 충전압력이 14MPa이고 내용적이 50L인 수소용기의 저장능력은 약 얼마인가?

  1. 4m3
  2. 7m3
  3. 10m3
  4. 15m3
(정답률: 62%)
  • 가스용기의 저장능력은 충전압력과 내용적을 이용하여 계산합니다.
    $$Q = (10P + 1)V$$
    $$Q = (10 \times 14 + 1) \times 50 / 1000$$
    $$Q = 7.05$$
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50. 입구압력이 0.07~1.56MPa이고, 조정압력이 2.3~3.3kPa인 액화석유가스 압력조정기의 종류는?

  1. 1단 감압식 저압조정기
  2. 1단 감압식 준저압조정기
  3. 자동절체식 분리형 조정기
  4. 자동절체식 일체형 저압조정기
(정답률: 77%)
  • 입구압력이 $0.07 \sim 1.56\text{ MPa}$이고 조정압력이 $2.3 \sim 3.3\text{ kPa}$인 규격은 1단 감압식 저압조정기에 해당합니다.
    오답 노트
    1단 감압식 준저압조정기: 조정압력이 $5.0 \sim 30.0\text{ kPa}$ 범위임
    자동절체식 일체형 저압조정기: 입구압력이 $0.1 \sim 1.56\text{ MPa}$ 범위임
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51. 가스화 프로세스에서 발생하는 일산화탄소의 함량을 줄이기 위한 CO 변성반응을 옳게 나타낸 것은?

  1. CO＋3H2O ⇆ CH4＋H2O
  2. CO＋H2O ⇆ CO2＋H2
  3. 2CO ⇆ CO2＋C
  4. 2CO＋2H2 ⇆ CH4＋CO2
(정답률: 66%)
  • 가스화 프로세스에서 발생한 일산화탄소($CO$)를 제거하기 위해 산화철 촉매가 충진된 변성탑에서 $CO$를 $CO_{2}$와 $H_{2}$로 변환하는 반응입니다.
    $$CO + H_{2}O \rightleftharpoons CO_{2} + H_{2}$$
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52. 보통 탄소강에서 여러 가지 목적으로 합금원소를 첨가한다. 다음 중 적열메짐을 방지하기 위하여 첨가하는 원소는?

  1. 망간
  2. 텅스텐
  3. 규소
  4. 니켈
(정답률: 67%)
  • 망간은 황과 결합하여 황화망간을 형성함으로써, 적열메짐(취성)의 원인이 되는 화화철의 생성을 억제하는 역할을 합니다.
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53. 고압가스 이음매 없는 용기의 밸브 부착부 나사의 칫수 측정방법은?

  1. 링게이지로 측정한다.
  2. 평형수준기로 측정한다.
  3. 플러그게이지로 측정한다.
  4. 버니어캘리퍼스로 측정한다.
(정답률: 76%)
  • 고압가스 이음매 없는 용기의 밸브 부착부 나사 치수를 정확하게 확인하기 위해서는 플러그게이지를 사용하여 측정합니다.
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54. 나사 이음에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 유니언 : 관과 관의 접합에 이용되며 분해가 쉽다.
  2. 부싱 : 관지름이 다른 접속부에 사용된다.
  3. 니플 : 관과 관의 접합에 사용되며 암나사로 되어 있다.
  4. 밴드 : 관의 완만한 굴곡에 이용된다.
(정답률: 74%)
  • 니플은 관과 관의 접합에 사용되는 부품으로, 양끝이 숫나사로 되어 있습니다.
    오답 노트
    암나사로 되어 있는 접합 부품은 소켓입니다.
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55. 액화석유가스(LPG)를 용기 또는 소형저장탱크에 충전 시 기상부는 용기 내용적의 15%를 확보하도록 하고 있다. 다음 중 그 이유로서 가장 옳은 것은?

  1. 용기가 부식여유를 갖도록
  2. 액체상태의 유동성을 갖도록
  3. 충전된 액체상태의 부피의 양을 줄이도록
  4. 온도상승에 따른 부피팽창으로 인한 파열을 방지하기 위하여
(정답률: 87%)
  • 액체는 온도 상승 시 부피가 팽창하는 성질이 있습니다. 만약 용기에 빈 공간(기상부)이 없다면 액체의 팽창 압력을 견디지 못하고 용기가 파열될 수 있으므로 $15\%$의 여유 공간을 확보해야 합니다.
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56. 부식방지 방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 금속을 피복한다.
  2. 선택배류기를 접속시킨다.
  3. 이종의 금속을 접촉시킨다.
  4. 금속표면의 불균일을 없앤다.
(정답률: 84%)
  • 서로 다른 두 종류의 금속이 접촉하면 전위차로 인해 갈바닉 부식이 발생하여 부식이 촉진됩니다. 따라서 이종 금속의 접촉을 피하는 것이 부식 방지의 기본입니다.
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57. 다음 금속재료에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 강에 P(인)의 함유량이 많으면 산율, 충격치는 저하된다.
  2. 18% Cr, 8% Ni을 함유한 강을 18-8 스테인리스강이라 한다.
  3. 금속가공 중에 생긴 잔류응력 제거에는 열처리를 한다.
  4. 구리와 주석의 합금은 황동이고, 구리와 아연의 합금은 청동이다.
(정답률: 83%)
  • 구리와 주석의 합금은 청동이며, 구리와 아연의 합금은 황동입니다. 두 합금의 정의가 서로 바뀌어 설명되었습니다.
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58. 고압가스용 밸브에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 고압밸브는 그 용도에 따라 스톱밸브, 감압밸브, 안전밸브, 체크밸브 등으로 구분된다.
  2. 가연성 가스인 브롬화메탄과 암모니아 용기밸브의 충전구는 오른나사이다.
  3. 암모니아 용기밸브는 동 및 동합금의 재료를 사용한다.
  4. 용기에는 용기 내 압력이 규정압력 이상으로 될 때 작동하는 안전밸브가 부착되어 있다.
(정답률: 74%)
  • 암모니아는 구리 및 구리 합금(동합금)을 부식시키는 성질이 매우 강하므로, 암모니아 용기밸브에는 절대 동 및 동합금 재료를 사용해서는 안 됩니다.
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59. 과류차단 안전기구가 부착된 것으로 배관과 호스 또는 배관과 커플러를 연결하는 구조의 콕은?

  1. 호스콕
  2. 퓨즈콕
  3. 상자콕
  4. 노즐콕
(정답률: 78%)
  • 퓨즈콕은 가스 유로를 볼로 개폐하며 과류차단 안전기구가 부착되어 배관과 호스, 배관과 커플러 등을 연결하는 구조의 콕입니다.
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60. 토양 중에 금속부식을 시험편을 이용하여 실험하였다. 이에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전기저항이 낮은 토양 중의 부식속도는 빠르다.
  2. 배수기 불량한 점토 중의 부식속도는 빠르다.
  3. 염기성 세균이 번식하는 토양 중의 부식속도는 빠르다.
  4. 통기성이 좋은 토양 중의 부식속도는 점차 빨라진다.
(정답률: 79%)
  • 토양의 통기성이 좋을수록 산소 공급이 원활해져 부식 속도는 점차 느려집니다.
    오답 노트
    전기저항이 낮은 토양, 배수 불량한 점토, 염기성 세균 번식 토양은 모두 부식 속도가 빠른 조건입니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 가스보일러가 가동 중인 아파트 7층 다용도실에서 세탁 중이던 주부가 세탁 30분후 머리가 아프다며 다용도실을 나온 후 실신하였다. 정밀조사 결과 상층으로 올라갈수록 CO의 농도가 높아짐을 알았다. 최우선 대책으로 옳은 것은?

  1. 다용도실의 환기 개선
  2. 공동배기구 시설 개선
  3. 도시가스의 누출 차단
  4. 가스보일러 본체 및 가스배관시설 개선
(정답률: 67%)
  • 상층으로 갈수록 CO 농도가 높아진 것은 배기가스가 원활히 배출되지 않아 불완전연소가 발생했음을 의미하므로, 공동배기구 시설 개선이 최우선 대책입니다.
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62. 차량에 고정된 탱크에 설치된 긴급차단 장치는 차량에 고정된 저장탱크나 이에 접속하는 배관외면의 온도가 얼마일 때 자동적으로 작동하도록 되어 있는가?

  1. 100℃
  2. 105℃
  3. 110℃
  4. 120℃
(정답률: 70%)
  • 긴급차단장치는 원격조작으로 작동하며, 차량에 고정된 탱크 또는 이에 접속하는 배관 외면의 온도가 $110^{\circ}C$일 때 자동적으로 작동해야 합니다.
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63. 저장탱크에 의한 액화석유가스 저장소에서 지반조사 시 지반조사의 실시 기준은?

  1. 저장설비와 가스설비 외면으로부터 10m 내에서 2곳 이상 실시한다.
  2. 저장설비와 가스설비 외면으로부터 10m 내에서 3곳 이상 실시한다.
  3. 저장설비와 가스설비 외면으로부터 20m 내에서 2곳 이상 실시한다.
  4. 저장설비와 가스설비 외면으로 부터 20m 내에서 3곳 이상 실시한다.
(정답률: 67%)
  • 액화석유가스 저장소의 지반조사 실시 기준에 따라, 지반조사는 저장설비와 가스설비 외면으로부터 $10\text{m}$ 내에서 2곳 이상 실시해야 합니다.
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64. 다음 중 특정설비의 범위에 해당되지 않는 것은?

  1. 조정기
  2. 저장탱크
  3. 안전밸브
  4. 긴급차단장치
(정답률: 68%)
  • 고압가스 관련 특정설비의 범위에는 압력용기(저장탱크), 안전밸브, 긴급차단장치 등이 포함됩니다. 조정기는 특정설비의 범위에 해당하지 않습니다.
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65. 고압가스 용집용기 중 오목부에 내압을 받는 접시형 경판의 두께를 계산하고자 한다. 다음 계산식 중 어떤 계산식 이상의 두께로 하여야 하는가?(단, P는 최고충전압력의 수치(MPa), D는 중앙만 곡부 내면의 반지름(mm), W는 접시형 경판의 형상에 다른 계수, S는 재료의 허용응력 수치(N/mm2), η는 경관 중앙부이음매의 용접효율, C는 부식여유두께(mm)이다.)

(정답률: 52%)
  • 접시형 경판의 두께는 압력, 반지름, 형상 계수, 허용응력 및 용접효율을 고려하여 계산하며, 아래의 공식을 적용합니다.
    $$t = \frac{PDW}{2S\eta - 0.2P} + C$$
    따라서 정답은 입니다.
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66. 도시가스용 압력조정기의 정의로 맞는 것은?

  1. 도시가스 정압기 이외에 설치되는 압력조정기로서 입구 쪽 구경이 50A이하이고 최대표시유량이 300Nm3/h 이하인 것을 말한다.
  2. 도시가스 정압기 이외에 설치되는 압력조정기로서 입구 쪽 구경이 50A이하이고 최대표시유량이 500Nm3/h 이하인 것을 말한다.
  3. 도시가스 정압기 이외에 설치되는 압력조정기로서 입구 쪽 구경이 100A이하이고 최대표시유량이 300Nm3/h 이하인 것을 말한다.
  4. 도시가스 정압기 이외에 설치되는 압력조정기로서 입구 쪽 구경이 100A이하이고 최대표시유량이 500Nm3/h 이하인 것을 말한다.
(정답률: 57%)
  • 도시가스용 압력조정기의 정의는 도시가스 정압기 이외에 설치되는 압력조정기로서 입구 쪽 구경이 $50\text{A}$이하이고 최대표시유량이 $300\text{Nm}^3/\text{h}$이하인 것을 말합니다.
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67. 액화석유가스의 누출을 감지할 수 있도록 냄새나는 물질을 섞어야 할 양으로 적당한 것은?

  1. 공기 중에 1백분의 1의 비율로 혼합되었을 때 그 사실을 알 수 있도록 섞는다.
  2. 공기 중에 1천분의 1의 비율로 혼합되었을 때 그 사실을 알 수 있도록 섞는다.
  3. 공기 중에 5천분의 1의 비율로 혼합되었을 때 그 사실을 알 수 있도록 섞는다.
  4. 공기 중에 1만분의 1의 비율로 혼합되었을 때 그 사실을 알 수 있도록 섞는다.
(정답률: 78%)
  • 액화석유가스는 무색·무취이므로 누출 시 즉시 감지할 수 있도록 부취제를 첨가해야 합니다. 관련 규정에 따라 공기 중에 1천분의 1의 비율로 혼합되었을 때 그 사실을 알 수 있도록 냄새나는 물질을 섞어야 합니다.
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68. 일반도시가스사업자 시설의 정압기에 설치되는 안전밸브 분출부 크기 기준으로 옳은 것은?

  1. 정압기 입구 압력이 0.5MPa 이상인 것은 50A 이상
  2. 정압기 입구 압력에 관 없이 80A 이상
  3. 정압기 입구 압력이 0.5MPa 이상인 것으로서 설계유량이 1000m3 이상인 것은 32A 이상
  4. 정압기 입구 압력이 0.5MPa 이상인 것으로서 설계유량이 1000m3 미만인 것은 32A 이상
(정답률: 68%)
  • 일반도시가스사업자 시설의 정압기 안전밸브 분출부 크기 기준에 따르면, 정압기 입구 측 압력이 $0.5\text{MPa}$이상인 경우에는 분출부 크기를 $50\text{A}$이상으로 설치해야 합니다.
    오답 노트
    설계유량 $1000\text{m}^3$ 기준: 이는 입구 압력이 $0.5\text{MPa}$ 미만일 때 적용하는 기준입니다.
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69. 산화에틸렌의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 불연성이다.
  2. 무색의 가스 또는 액체이다.
  3. 분자량이 이산화탄소와 비슷하다.
  4. 충격 등에 의해 분해 폭발할 수 있다.
(정답률: 75%)
  • 산화에틸렌은 매우 위험한 가연성가스이며, 폭발 범위가 $3 \sim 80\%$로 매우 넓어 화재 및 폭발 위험이 큽니다. 따라서 불연성이라는 설명은 틀린 것입니다.
    오답 노트
    무색의 가스 또는 액체이다: 옳은 성질입니다.
    분자량이 이산화탄소와 비슷하다: 산화에틸렌($44.05$)과 이산화탄소($44.01$)는 분자량이 거의 같습니다.
    충격 등에 의해 분해 폭발할 수 있다: 자기분해 폭발 가능성이 있는 물질입니다.
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70. 다음 [보기]의 가스성질에 대한 설명 중 옳은 것을 모두 바르게 나열한 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉡, ㉢
  3. ㉠, ㉣
  4. ㉠, ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 81%)
  • 제시된 가스들의 성질을 분석하면 다음과 같습니다.
    수소는 색과 냄새가 없는 무색의 기체이며, 아세틸렌은 매우 반응성이 높은 가연성가스입니다. 이산화탄소는 연소를 돕지 않는 불연성 가스이며, 암모니아는 물에 매우 잘 용해되는 성질을 가지고 있습니다. 따라서 모든 설명이 옳습니다.
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71. 고압가스 특정제조시설에 설치하는 일정규모 이상의 가연성가스의 저장탱크와 다른 가연성가스와의 사이가 두 저장탱크의 최대지름을 합산한 길이의 4분의 1이 0.5m인 경우 저장탱크와 다른 저장탱크와의 사이는 최소 몇 m 이상을 유지하여야 하는가?

  1. 0.5m
  2. 1m
  3. 1.5m
  4. 2m
(정답률: 71%)
  • 가연성가스 저장탱크 간의 안전거리는 두 저장탱크의 최대지름을 합산한 길이의 4분의 1과 1m 중 더 큰 값을 적용합니다. 문제에서 지름 합산 길이의 4분의 1이 $0.5\text{m}$라고 하였으므로, 기준값인 $1\text{m}$와 비교하여 더 큰 값인 $1\text{m}$이상을 유지해야 합니다.
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72. 고압가스 용기를 취급 또는 보관하는 때에는 위해요소가 발생하지 않도록 관리하여야 한다. 용기보관장소에 충전용기를 보관하는 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 충전용기와 잔가스용기는 각각 구분하여 용기 보관장소에 놓는다.
  2. 용기보관장소에는 계량기 등 작업에 필요한 물건 외에는 두지 아니한다.
  3. 용기보관장소 주위 2m이내에는 화기 또는 인화성물질이나 발화성물질을 두지 아니한다.
  4. 충전용기는 항상 60℃ 이하의 온도를 유지하고, 직사광선을 받지 않도록 조치한다.
(정답률: 86%)
  • 충전용기의 보관 온도 기준은 항상 $40\text{℃}$이하를 유지해야 합니다. 따라서 $60\text{℃}$이하로 유지한다는 설명은 잘못된 기준입니다.
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73. 독성가스에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 암모니아 등의 독성가스 저장탱크에는 가스충전량이 그 저장탱크 내용적의 90%를 초과하는 것을 방지하는 장치를 설치한다.
  2. 독성가스의 제조시설에는 그 가스가 누출 시 흡수 또는 중화할 수 있는 장치를 설치한다.
  3. 독성가스의 제조시설에는 풍향계를 설치한다.
  4. 암모니아와 브롬화메탄 등의 독성가스의 제조시설의 전기설비는 방폭성능을 가지는 구조로 한다.
(정답률: 70%)
  • 독성가스 제조시설의 전기설비는 기본적으로 방폭구조여야 하지만, 암모니아, 브롬화메탄 및 공기 중에서 자기발화하는 가스는 방폭성능 구조 적용 대상에서 제외됩니다.
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74. 일정 규모 이상의 고압가스 저장탱크 및 압력용기를 설치하는 경우 내진설계를 하여야 한다. 다음 중 내진설계를 하지 않아도 되는 경우는?

  1. 저장능력 100톤인 산소저장탱크
  2. 저장능력 1000m3인 수소저장탱크
  3. 저장능력 3톤인 암모니아저장탱크
  4. 증류탑으로서의 높이 10m의 압력용기
(정답률: 62%)
  • 내진설계 기준에 따르면 가연성 또는 독성가스의 경우 액화가스 저장능력이 $5000\text{kg}$이상일 때 설계 대상입니다. 암모니아는 독성가스이며 저장능력이 $3\text{톤}$($3000\text{kg}$)으로 기준치인 $5000\text{kg}$ 미만이므로 내진설계를 하지 않아도 됩니다.
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75. 고압가스안전관리법상 전문교육의 교육대상자가 아닌 자는?

  1. 안전관리원
  2. 운반차량운전자
  3. 검사기관의 기술인력
  4. 특정고압가스사용신고시설의 안전관리책임자
(정답률: 78%)
  • 고압가스 안전관리법상 전문교육 대상자는 안전관리원, 검사기관의 기술인력, 특정고압가스사용신고시설의 안전관리책임자 등이 해당하며, 운반차량운전자는 전문교육 대상자에 포함되지 않습니다.
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76. 고압가스 운반기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 운반 중 충전용기는 항상 40도 이하를 유지한다.
  2. 가연성가스와 산소는 동일차량에 적재해서는 안된다.
  3. 충전용기와 휘발유는 동일차량에 적재해서는 안된다.
  4. 납붙임용기에 고압가스를 충전하여 운반시에는 주의사항 등을 기재한 포장상자에 넣어서 운반한다.
(정답률: 60%)
  • 가연성가스와 산소는 동일 차량에 적재가 가능합니다. 다만, 이때 충전용기의 밸브가 서로 마주 보지 않도록 조치해야 한다는 조건이 필요합니다.
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77. 독성고압가스의 배관 중 2중관의 외층관 내경은 내층관 외경의 몇 배 이상을 표준으로 하는가?

  1. 1.2배
  2. 1.5배
  3. 2.0배
  4. 2.5배
(정답률: 56%)
  • 독성고압가스 배관의 안전성을 위한 2중관 구조에서 외층관의 내경은 내층관 외경의 $1.2$배 이상을 표준으로 합니다.
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78. 액화가스의 정의에 대하여 바르게 설명한 것은?

  1. 일정한 압력으로 압축되어 있는 것이다.
  2. 대기압에서의 비점이 섭씨 0도 이하인 것이다.
  3. 대기압에서의 비점이 상용의 온도 이상인 것이다.
  4. 가압, 냉각 등의 방법으로 액체상태로 되어 있는 것이다.
(정답률: 79%)
  • 액화가스란 가압(압력을 가함) 또는 냉각(온도를 낮춤) 등의 방법을 통해 기체를 액체 상태로 만든 것을 말합니다.
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79. 가스안전사고의 원인을 정확하게 분석하여야 하는 이유로서 가장 타당한 것은?

  1. 산재보험금 처리
  2. 사고의 책임소재 명확화
  3. 부당한 보상금 지급 방지
  4. 사고에 대한 정확한 예방대책 수립
(정답률: 86%)
  • 가스사고 분석의 궁극적인 목적은 단순한 책임 추궁이나 보상이 아니라, 사고의 근본 원인을 파악하여 동일한 사고가 재발하지 않도록 정확한 예방대책을 수립하는 데 있습니다.
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80. 액화가스를 충전받기 위한 차량은 지상에 설치된 저장탱크 외면으로부터 몇m 이상 떨어져 정지하여야 하는가?

  1. 2m
  2. 3m
  3. 5m
  4. 8m
(정답률: 59%)
  • 액화가스 충전 차량의 안전 거리 확보를 위해 저장탱크 외면으로부터 $3\text{m}$이상 떨어져 정지해야 합니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 가스검지 시험지와 검지가스와의 연결이 바르게 된 것은?

  1. KI 전분지 : CO
  2. 리트머스지 : C2H2
  3. 하리슨시약 : COCl2
  4. 염화제일동 착염지 : 알칼리성 가스
(정답률: 70%)
  • 가스 검지 시험지는 특정 가스와 반응하여 색이 변하는 성질을 이용합니다. 하리슨시약은 $COCl_2$(포스겐)를 검지하는 데 사용됩니다.
    오답 노트
    KI 전분지: 염소, 할로겐, $NO_2$ 검지
    리트머스지: 암모니아 검지
    염화제일동 착염지: 아세틸렌 검지
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82. 열전대온도계는 2종류의 금속선을 접속하여 하나의 회로를 만들어 2개의 접점에 온도차를 부여하면 회로에 접점의 온도에 거의 비례한 전류가 흐르는 것을 이용한 것이다. 이때 응용된 원리로서 옳은 것은?

  1. 측온체의 발열현상
  2. 제백효과에 의한 열전기력
  3. 두 금속의 열전도도의 차이
  4. 키르히호프의 전류법칙에 의한 저항강하
(정답률: 74%)
  • 열전대온도계는 서로 다른 두 종류의 금속선을 접합하고 양 끝단에 온도차를 주었을 때, 접점에 열전기력이 발생하는 제백효과(Seebeck effect)의 원리를 이용한 장치입니다.
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83. 막식 가스미터의 감도유량( ㉠ )과 일반 가정용 LP 가스미터의 감도유량( ㉡ )의 값이 바르게 나열된 것은?

  1. ㉠ 3L/h 이상, ㉡ 15L/h 이상
  2. ㉠ 15L/h 이상, ㉡ 3L/h 이상
  3. ㉠ 3L/h 이하, ㉡ 15L/h 이하
  4. ㉠ 15L/h 이하, ㉡ 3L/h 이하
(정답률: 54%)
  • 감도유량이란 가스미터가 정상적으로 작동하기 시작하는 최소 유량을 의미합니다. 막식 가스미터는 $3\text{ L/h}$이하, 일반 가정용 LP 가스미터는 $15\text{ L/h}$이하의 감도유량을 가집니다.
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84. 기체크로마토그래피(Gas Chromatography)에서 캐리어가스 유량이 5mL/s이고 기록지 속도가 3mm/s일 때 어떤 시료가스를 주입하니 지속용량이 250mL이었다. 이때 주입점에서 성분의 피크까지 거리는 약 몇 mm인가?

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 69%)
  • 기체크로마토그래피에서 주입점부터 피크까지의 거리는 지속용량과 기록지 속도를 유량으로 나누어 계산합니다.
    $$L = \frac{V \times v}{Q}$$
    $$L = \frac{250 \times 3}{5}$$
    $$L = 150$$
    따라서 거리는 $150\text{ mm}$입니다.
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85. 가스분석을 위하여 햄펠법으로 분석할 경우 흡수액이 KOH30g/H2O 100mL인 가스는?

  1. CO2
  2. CmHn
  3. O2
  4. CO
(정답률: 71%)
  • 햄펠법에서 각 성분 가스를 분석하기 위해 사용하는 흡수제는 정해져 있습니다. $KOH$ 30% 수용액은 $CO_2$를 흡수하는 데 사용됩니다.
    오답 노트
    CmHn: 발연황산 사용
    O2: 피로갈롤용액 사용
    CO: 암모니아성 염화제1구리 용액 사용
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86. 다음 중 액주식 압력계가 아닌 것은?

  1. 경사관식
  2. 벨로우즈식
  3. 환상천평식
  4. U자관식
(정답률: 58%)
  • 액주식 압력계는 액체 기둥의 높이 차이를 이용하는 방식으로 경사관식, 환상천평식, U자관식 등이 이에 해당합니다.
    오답 노트
    벨로우즈식: 금속제 벨로우즈의 변형을 이용하는 탄성소자식 압력계입니다.
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87. 가스크로마토그래피에 의한 분석방법은 어떤 성질을 이용한 것인가?

  1. 비열의 차이
  2. 비중의 차이
  3. 연소성의 차이
  4. 이동 속도의 차이
(정답률: 75%)
  • 가스크로마토그래피는 혼합 가스 성분들이 컬럼 내의 고정상과 상호작용하며 이동할 때, 성분마다 이동 속도가 서로 다른 원리를 이용하여 물질을 분리하고 분석하는 방법입니다.
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88. 피스톤형 게이지로서 다른 압력계의 교정 또는 검정용 표준기로 사용되는 압력계는?

  1. 분동식 압력계
  2. 부르동관식 압력계
  3. 벨로우즈식 압력계
  4. 다이어프램식 압력계
(정답률: 59%)
  • 분동식 압력계는 피스톤 위에 정밀한 분동을 올려 압력을 생성하므로, 매우 정확한 압력 값을 얻을 수 있어 다른 압력계의 교정이나 검정용 표준기로 사용됩니다.
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89. 독성가스나 가연성가스 저장소에서 가스누출로 인한 폭발 및 가스중독을 방지하기 위하여 현장에서 누출여부를 확인하는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 검지관법
  2. 시험지법
  3. 가연성가스검출기법
  4. 가스마토그래피법
(정답률: 76%)
  • 현장에서 가스 누출 여부를 즉각적으로 확인하는 방법으로는 검지관법, 시험지법, 가연성가스검출기법 등이 사용됩니다. 반면 가스마토그래피법은 정밀 분석을 위한 실험실 분석법으로 현장 누출 확인용으로는 적합하지 않습니다.
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90. 가스미터는 계산된 주기체적 값과 가스미터에 지시된 공청 주기체적 값 간의 차이가 기준조건에서 공청 주기체적 값의 얼마를 초과해서는 아니 되는가?

  1. 1%
  2. 2%
  3. 3%
  4. 5%
(정답률: 49%)
  • 가스미터의 정밀도 기준에 따라, 계산된 주기체적 값과 지시된 공청 주기체적 값의 차이는 기준조건에서 공청 주기체적 값의 $5\%$를 초과해서는 안 됩니다.
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91. 고온, 고압의 액체나 고점도의 부식성액체 저장탱크에 가장 적합한 간접식 액면계는?

  1. 유리관식
  2. 방사선식
  3. 플로트식
  4. 검척식
(정답률: 72%)
  • 방사선식 액면계는 방사선원을 이용해 액체와 직접 접촉하지 않고 외부에서 측정하는 간접식 방법입니다. 이 덕분에 고온, 고압의 액체나 부식성이 강한 액체 저장탱크에서도 안전하고 정확하게 측정할 수 있습니다.
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92. 루트식 가스미터의 특징에 해당되는 것은?

  1. 개량이 정확하다.
  2. 설치공간이 커진다.
  3. 사용 중 수위 조절이 필요하다.
  4. 소유량에는 부동의 우려가 있다.
(정답률: 56%)
  • 루트식 가스미터는 중압 가스 계량이 가능하고 설치 공간이 작다는 장점이 있으나, 유량이 매우 적은 소유량 상태에서는 회전체가 움직이지 않는 부동의 우려가 있습니다.
    오답 노트
    개량이 정확함, 설치공간이 큼, 수위 조절 필요: 습식 가스미터의 특징입니다.
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93. 직각 3각 웨어(weir)를 사용하여 물의 유량을 측정하였다. 웨어를 통과하는 물의높이를 H, 유량계수를 k 라고 했을 때 부피유량 Q를 구하는 식은?

  1. Q＝kH
  2. Q＝kH1/2
  3. Q＝kH3/2
  4. Q＝kH5/2
(정답률: 48%)
  • 직각 3각 웨어(V-notch weir)의 경우, 유량 $Q$는 수두 $H$의 $5/2$제곱에 비례하는 특성을 가집니다.
    따라서 부피유량 식은 $Q = kH^{5/2}$가 됩니다.
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94. 압력 30atm, 온도50℃, 부피 1m3의 질소를 -50℃로 냉각시켰더니 그 부피가 0.32m3이 되었다. 냉각 전, 후의 압축계수가 각각 1.001, 0.930일 때 냉각 후의 압력은 약 몇 atm이 되는가?

  1. 60
  2. 70
  3. 80
  4. 90
(정답률: 40%)
  • 실제 가스의 상태 변화를 계산하기 위해 압축계수가 고려된 이상기체 상태 방정식을 사용합니다.
    $$P_{2} = \frac{K_{2}}{K_{1}} \times \frac{P_{1} V_{1} T_{2}}{V_{2} T_{1}}$$
    $$P_{2} = \frac{0.930}{1.001} \times \frac{30 \times 1 \times (273-50)}{0.32 \times (273+50)}$$
    $$P_{2} = 60.134$$
    따라서 냉각 후의 압력은 약 $60 \text{ atm}$ 입니다.
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95. 속도 변화에 의하여 생기는 압력차를 이용하는 유량계는?

  1. 벤투리미터
  2. 아누바 유량계
  3. 로터미터
  4. 오벌 유량계
(정답률: 70%)
  • 벤투리미터는 관의 단면적을 변화시켜 유속을 증가시키면 압력이 낮아지는 베르누이 원리(속도 변화에 따른 압력차)를 이용한 대표적인 유량계입니다.
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96. 서미스터(thermistor)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 측정범위는 약 -100~300℃이다.
  2. 수분을 흡수하면 오차가 발생한다.
  3. 반도체를 이용하여 온도변화에 따른 저항변화를 온도측정에 이용한다.
  4. 감도가 낮고 온도변화가 큰 곳의 측정에 주로 이용된다.
(정답률: 65%)
  • 서미스터는 반도체 소자로 온도 변화에 따른 저항 변화가 매우 커서 감도가 매우 높으며, 주로 좁은 온도 범위에서 정밀한 측정을 할 때 사용합니다.
    오답 노트
    감도가 낮고 온도변화가 큰 곳의 측정에 주로 이용된다: 감도가 매우 높으며, 측정 범위가 좁은 것이 특징임
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97. 막식가스미터에서는 가스는 통과하지만 미터의 지침이 작동하지 않는 고장이 일어났다. 예상되는 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 계량막의 파손
  2. 밸브의 탈락
  3. 회전장치 부분의 고장
  4. 지시장치 톱니바퀴의 불량
(정답률: 49%)
  • 가스는 통과하지만 지침이 작동하지 않는다는 것은 가스의 흐름이 측정부(계량막)를 거치지 않고 우회하거나, 측정된 값이 지시계로 전달되지 않는 상황입니다. 회전장치 부분의 고장은 지침 작동과 직접적인 연관이 있어 원인이 될 수 있으나, 문제의 맥락상 가장 거리가 먼 것을 찾는 것입니다. (제시된 정답 기준)
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98. 캐스케이드 제어에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 비율제어라고도 한다.
  2. 단일 루프제어에 비해 내란의 영향이 없으나 계전체의 지연이 크게 된다.
  3. 2개의 제어계를 조합하여 제어량을 1차 조절계로 측정하고 그 조작 출력으로 2차 조절계의 목표치를 설정한다.
  4. 물체의 위치, 방위, 자세 등의 기계적 변위를 제어량으로 하는 제어계이다.
(정답률: 81%)
  • 캐스케이드 제어는 2개의 제어 루프를 직렬로 연결하여, 1차 조절계의 출력이 2차 조절계의 설정값이 되도록 하여 외란을 빠르게 제거하는 제어 방식입니다.
    오답 노트
    비율제어라고도 한다: 비율제어는 Ratio Control을 의미함
    단일 루프제어에 비해 내란의 영향이 없으나 계전체의 지연이 크게 된다: 내란 제거 능력은 좋으나 구조가 복잡해짐
    물체의 위치, 방위, 자세 등의 기계적 변위를 제어량으로 하는 제어계이다: 서보 제어(Servo Control)에 대한 설명임
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99. 공기의 유속을 피토관으로 측정하였을 때 차압이 60mmHgH2O이었다. 이때 유속(m/s)은?(단, 피토관 계수 1, 공기의 비중량 1.2㎏f/m3이다.)

  1. 0.053
  2. 31.3
  3. 5.3
  4. 53
(정답률: 53%)
  • 피토관의 차압을 이용하여 유속을 구하는 공식입니다.
    $$V = C \sqrt{2g \frac{\Delta P}{\gamma}}$$
    $$V = 1 \times \sqrt{2 \times 9.8 \times \frac{60}{1.2}}$$
    $$V = 31.3$$
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100. 통상적으로 사용하는 열전대의 종류가 아닌 것은?

  1. 크로멜 - 백금
  2. 철 - 콘스탄탄
  3. 구리 - 콘스탄탄
  4. 백금 - 백금·로듐
(정답률: 72%)
  • 열전대는 서로 다른 두 종류의 금속선을 접합하여 온도차를 측정하는 센서입니다. 크로멜과 짝을 이루는 금속은 알루멜이며, 크로멜-백금 조합은 통상적으로 사용되는 열전대 종류가 아닙니다.
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