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. Z0.33
  2. Z0.75
  3. Z1.25
  4. Z1.33
(정답률: 75%)
  • 다단펌프의 비속도는 단수의 0.75승에 비례합니다. 이는 다단펌프의 단수가 증가할수록 비속도가 더 빠르게 증가하기 때문입니다. 이는 다단펌프의 각 단에서 압력이 증가하면서 유체의 속도가 더 빨라지기 때문입니다. 따라서, 단수가 Z인 다단펌프의 비속도는 Z의 0.75승에 비례합니다.
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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: 81%)
  • 유량은 유속과 단면적의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 따라서, 유속이 일정하게 유지되면서 관지름이 2배로 커진다면, 단면적은 4배가 되어야 합니다. 그러므로 유량은 일정하게 유지되며, 유속은 단면적의 역수에 비례하므로 1/4로 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: 79%)
  • 유체가 흡입관을 통해 펌프로 이동할 때, 유체의 속도가 빨라지면서 압력이 낮아지는 현상이 발생할 수 있습니다. 이때 압력이 너무 낮아지면 유체 주변에 기포가 생성되어 캐비테이션이 발생할 수 있습니다. 따라서 흡입관 지름을 크게 하면 유체의 속도가 감소하고 압력이 상승하여 캐비테이션 발생 가능성을 줄일 수 있습니다.
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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: 86%)
  • 등엔트로피 과정은 엔트로피가 증가하는 과정을 말합니다. 이는 열역학 제2법칙에 따라서 불가피한 현상입니다. 따라서 등엔트로피 과정은 열이나 입자의 이동으로 인해 엔트로피가 증가하는 과정을 말합니다. 이 중에서 가역 단열 과정은 열이 완전히 차단된 상태에서 일어나는 과정으로, 열이 완전히 차단되므로 엔트로피 변화가 없습니다. 따라서 등엔트로피 과정 중에서 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: 64%)
  • 액체의 상승높이는 모세관의 지름에 비례합니다. 이는 모세관의 지름이 작을수록 표면과의 접촉면적이 작아지기 때문입니다. 따라서 표면장력이 작아지고, 액체의 상승높이가 커지게 됩니다. 액체의 밀도와는 반비례하지 않습니다.
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6. 원관에서의 레이놀즈 수(Re)에 관련된 변수가 아닌 것은?

  1. 직경
  2. 밀도
  3. 점성계수
  4. 체적
(정답률: 71%)
  • 레이놀즈 수는 유체의 운동 상태를 나타내는 수치로, 유체의 속도, 밀도, 점성계수, 특성 길이 등이 관련된 변수입니다. 하지만 체적은 유체의 크기와 관련된 변수이므로 레이놀즈 수와 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 정답은 "체적"입니다.
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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: 74%)
  • 유속은 유체가 단위 시간당 이동한 거리를 말한다. 따라서 A점과 B점에서의 유속을 구하기 위해서는 각 점에서의 유체가 단위 시간당 이동한 거리를 구해야 한다.

    A점에서의 유속은 0.2m/s ÷ 0.1s = 2m/s 이다.

    B점에서의 유속은 0.1m/s ÷ 0.2s = 0.5m/s 이다.

    따라서 정답은 "uA＝2.045, uB＝0.511" 이다.
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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: 81%)
  • 정답: a는 b보다 크다.

    이유: 고무풍선은 대기압과 같은 압력을 유지하므로, 높이가 높아질수록 주변 대기압이 낮아져서 풍선 내부의 공기가 팽창하게 됩니다. 따라서, 고무풍선이 높이에 따라 차지하는 부피는 더 커지게 됩니다. 그러나, 풍선이 땅에 내려가면 대기압이 높아져서 풍선 내부의 공기가 압축되어 부피가 작아지게 됩니다. 따라서, 고무풍선이 땅에 내렸을 때의 부피는 높이에 따라 차지하는 부피보다 작아지게 됩니다.
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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: 89%)
  • Buckingham pi 정리에 의하면, 독립적인 무차원수의 개수는 변수의 개수에서 기본차원의 개수를 뺀 값과 같다. 따라서, 7-3=4 이므로 독립적인 무차원수는 4개이다.
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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: 71%)
  • 관속에서의 유체의 체적 유량과 가지관에서의 체적 유량은 같으므로, Q = Av (Q: 유체의 체적 유량, A: 단면적, v: 유속)의 식에 따라 유속과 단면적은 반비례한다. 따라서 가지관에서의 단면적은 4배가 되므로, 유속은 1/4이 된다. 따라서 가지관에서의 평균유속은 40/4 = 10㎝/s가 된다. 하지만 답안 보기에는 10㎝/s가 없으므로, 10의 배수인 80㎝/s가 정답이 된다.
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11. 다음 중 옳은 것을 모두 고르면?

  1. ㉮
  2. ㉯
  3. ㉮, ㉯
  4. 모두 틀림
(정답률: 82%)
  • ㉮은 1번째와 2번째 그림에서 모두 나타나는 공통점인 "빨간색 동그라미"를 나타내고, ㉯은 1번째와 2번째 그림에서 모두 나타나는 공통점인 "파란색 네모"를 나타내기 때문에 정답은 "㉮, ㉯"입니다.
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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: 62%)
  • 마하수는 속력을 소리의 속력으로 나눈 값으로 정의된다. 소리의 속력은 공기의 온도와 밀도에 따라 달라지며, 일반적으로 20℃에서는 343m/s이다. 따라서 이 문제에서는 공기의 온도가 25℃이므로, 소리의 속력은 약 346m/s이다.

    미사일의 속력은 1260km/h로 주어졌으므로, 이를 m/s 단위로 변환하면 350m/s가 된다. 따라서 마하수는 350m/s ÷ 346m/s = 1.01이 된다.

    따라서 정답은 "1.01"이다.
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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: 61%)
  • 마찰손실 수두는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    h_f = λ * (L/D) * (v^2/2g)

    여기서 L은 파이프의 길이, D는 파이프의 내경, v는 유속, g는 중력가속도, λ는 마찰손실계수이다.

    주어진 값에 대입하면,

    10 = 0.02 * (500/0.5) * (v^2/2*9.81)

    v^2 = 2 * 9.81 * 10 * 0.5 / 0.02 / 500

    v^2 = 3.13

    v = √3.13

    v = 1.77

    따라서 유속은 3.13m/s이다.
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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: 80%)
  • 수직충격파는 고속으로 움직이는 물체가 정지한 매질에 부딪혀서 발생하는 파동이므로, 파동의 성질에 따라 압력과 엔트로피는 증가하고, 마하수는 감소한다. 이는 파동이 매질을 압축하면서 압력이 증가하고, 매질 내부의 분자들이 뒤섞이면서 엔트로피가 증가하기 때문이다. 마하수는 파동이 움직이는 속도를 나타내므로, 파동이 발생하면서 매질 내부의 분자들이 움직이는 속도가 감소하므로 마하수가 감소한다. 따라서 정답은 "M 은 감소하고 P, S는 증가"이다.
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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%)
  • 먼저, 관의 내경이 100mm이므로 반지름은 50mm, 즉 0.05m이다.
    또한, 물의 평균속도가 4.5m/s이므로, 유량 Q는 다음과 같다.

    Q = πr^2v = π(0.05)^2 × 4.5 = 0.035m^3/s

    손실된 헤드는 4.8m이므로, Darcy-Weisbach 방정식을 이용하여 마찰계수 f를 구할 수 있다.

    hf = f(L/D)(v^2/2g)

    여기서, L은 관의 길이, D는 내경, g는 중력가속도이다.
    따라서, f는 다음과 같이 구할 수 있다.

    f = 2ghf/v^2 × D/L = 2 × 9.81 × 4.8/4.5^2 × 0.1/20 = 0.0232

    따라서, 정답은 "0.0232"이다.
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16. 정체온도 Ts, 임계온도 Tc, 비열비를 k라 하면 이들의 관계를 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 62%)
  • 정답은 ""입니다.

    이유는 비열비 k는 Ts와 Tc 사이에서 일정하다는 것입니다. 즉, 어떤 온도에서도 물질의 비열비는 동일하다는 것을 의미합니다. 따라서 Ts와 Tc가 변하면 물질의 비열도 변하게 되는데, 이는 k가 일정하다는 것과 일치합니다.
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17. 그림은 회전수가 일정할 경우의 펌프의 특성곡선이다. 효율곡선은 어느 것인가?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 77%)
  • 회전수가 일정할 경우, 펌프의 효율은 흐름량에 따라 일정하게 유지된다. 따라서, 효율곡선은 수평선이 된다. 따라서, 정답은 "C"이다.
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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: 85%)
  • Hagen-Poiseuille 식은 다음과 같습니다.

    Q = πr^4ΔP / 8ηL

    여기서 Q는 유량, r은 관경의 반지름, ΔP는 압력차, η는 점성도, L은 관의 길이입니다.

    평균 속도 Vavg는 유량과 관면적 A를 이용하여 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    Vavg = Q / A

    여기서 A는 πr^2입니다.

    따라서 Vavg = (πr^4ΔP / 8ηL) / (πr^2) = (r^2ΔP / 8ηL)

    최대 속도 Vmax는 반지름이 가장 큰 지점에서 나타나므로, Vmax = (r^2ΔP / 4ηL)입니다.

    따라서 Vavg / Vmax = 1/2 이므로, Vavg = Vmax / 2 = 6 / 2 = 3 (cm/s)입니다.
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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 압력이 변해도 밀도가 일정한 유체를 말합니다. 물은 비압축성 유체 중 하나입니다. 잠수함이 물속을 움직일 때 주변 물은 잠수함 주위에서 압축되지 않고 밀도가 일정하게 유지됩니다. 따라서 물속을 주행하는 잠수함 주위의 수류가 비압축성 유체의 흐름에 가장 가깝습니다.
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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 체적 탄성계수는 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

    K = -V(ΔP/ΔV)

    여기서 ΔP는 압축 전후의 압력 차이, ΔV는 압축된 부피의 변화량, V는 압축 전의 부피이다.

    따라서, ΔP = 550 - 500 = 50 ㎏f/cm^2, ΔV = 0.2 - 0.1996 = 0.0004 m^3, V = 0.2 m^3 이므로,

    K = -0.2(50/0.0004) = -25,000 ㎏f/cm^2

    따라서 정답은 "25,000" 이다.
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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%)
  • 습도는 가스와 연소체 간의 반응을 억제하는 역할을 합니다. 가스와 연소체 간의 반응은 일종의 화학 반응으로, 이 반응이 일어나면 발화 또는 착화가 일어날 수 있습니다. 따라서 습도가 높으면 가스와 연소체 간의 반응이 억제되어 폭발이 일어날 가능성이 낮아집니다.
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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 기류의 흐름을 회전시켜 소용돌이를 일으켜 부압을 생성하여 화염을 안정시키는 역할을 합니다. 따라서 이 문제에서는 선회기가 가장 적당한 선택지입니다.
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23. 이상기체에서 “PVk＝일정”의 식이 적용되는 과정은? (단, k는 비열비이다.)

  1. 등온과정
  2. 등압과정
  3. 등적과정
  4. 단열과정
(정답률: 66%)
  • 이상기체에서 "PV^k=일정"의 식은 단열과정에서 적용됩니다. 단열과정은 열이 완전히 차단되어 열이 전달되지 않는 과정으로, 내부 에너지 변화만으로 압력과 체적이 변화하는 과정입니다. 이 때, 비열비 k는 열파열률로, 열이 전달되지 않는 단열과정에서는 k값이 일정하게 유지됩니다. 따라서, "PV^k=일정"의 식은 단열과정에서 적용됩니다.
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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%)
  • 폭굉유도거리란 폭발이 일어난 지점에서 폭발파가 진행하는 거리를 말합니다. 따라서 폭발파가 진행하는 속도는 폭발파의 압력과 밀도에 영향을 받습니다. 관경이 클수록 폭발파가 진행하는 공간이 넓어지기 때문에 압력과 밀도가 낮아져 폭굉유도거리가 짧아지지 않습니다. 따라서 "관경이 클수록"이 정답입니다.
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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: 80%)
  • 정답은 "C4H10＋(13/2)O2 → 4CO2＋5H2O"입니다.

    이유는 연소 반응식에서 탄소와 수소의 원자 수는 반드시 일치해야 합니다. 그러나 "C4H10＋(13/2)O2 → 4CO2＋5H2O"의 경우, 탄소 원자 수는 4개이지만 수소 원자 수는 10개가 아닌 5개입니다. 따라서 이 반응식은 틀린 것입니다.

    반면, "C3H6＋(7/2)O2 → 3CO2＋3H2O"의 경우, 탄소 원자 수는 3개이고 수소 원자 수도 6개입니다. 따라서 이 반응식은 올바른 것입니다.
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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: 64%)
  • "압력이 상승하거나 온도가 높아지면 가스의 폭발범위는 일반적으로 넓어진다."가 틀린 것입니다.

    산소 중에서의 폭발하한계가 아주 낮아진다는 이유는, 가스와 산소가 혼합되어 폭발이 일어날 때, 산소의 농도가 일정 수준 이상이 되어야 폭발이 일어나기 때문입니다. 따라서 산소 농도가 낮아지면 폭발하한계가 낮아지게 됩니다.

    혼합가스의 폭발은 르샤트리에의 법칙에 따라서 일어납니다. 이 법칙은 혼합가스의 폭발 조건을 설명하는 법칙으로, 가스와 산소의 비율이 일정 범위 내에 있을 때 폭발이 일어납니다.

    가스의 화염전파속도가 음속보다 큰 경우에 일어나는 충격파를 폭굉이라고 합니다.
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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: 83%)
  • 가스 터빈은 고온과 압력의 가스를 이용하여 회전 운동을 만들어 전기를 생산하는 기계입니다. 이러한 가스 터빈의 이상 사이클은 2개의 단열과정과 2개의 정압과정으로 이루어져 있습니다. 이 중에서 브레이턴 사이클은 가장 효율적인 사이클로 알려져 있습니다.

    브레이턴 사이클은 가스 터빈에서 가장 많이 사용되는 사이클 중 하나입니다. 이 사이클은 고온과 압력의 가스를 이용하여 회전 운동을 만들어 전기를 생산하는 기계에서 가장 효율적인 사이클로 알려져 있습니다. 이 사이클은 가스를 압축하고, 가열시키고, 확장시키고, 냉각시키는 과정을 거치며, 이러한 과정에서 엔트로피가 일정하게 유지됩니다. 이러한 엔트로피의 일정함이 브레이턴 사이클의 가장 큰 특징 중 하나입니다. 따라서, 가스 터빈에서 가장 효율적인 사이클로 알려져 있습니다.
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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: 47%)
  • 이론공기량은 연료 1kg당 연소시 필요한 공기량을 말한다. 연료의 화학식을 이용하여 몰질량을 구하고, 각 성분의 몰질량과 비율을 곱하여 분자질량을 구한다. 이후 분자질량을 이용하여 이론공기량을 계산한다.

    C의 몰질량 = 12g/mol
    H의 몰질량 = 1g/mol
    O의 몰질량 = 16g/mol

    분자질량 = (12 x 0.82) + (1 x 0.16) + (16 x 0.02) = 9.94g/mol

    1kg의 연료는 몰질량이 1000g/9.94g/mol = 100.6mol 이다.

    이론공기량 = 100.6mol x 22.4L/mol = 2252.24L = 2.25224Nm3/kg

    따라서, 정답은 11.5이다.
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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: 71%)
  • 버너의 온도를 높게 유지하는 것은 옳은 방법입니다. 높은 온도는 연료를 완전하게 연소시켜 역화를 방지할 수 있기 때문입니다. 따라서, 정답은 "버너의 온도를 높게 유지한다."가 아니라 다른 보기들 중 하나여야 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: 45%)
  • 먼저, 구형고압 반응 용기의 표면적을 구해야 합니다.

    안쪽반지름 = 55cm, 바깥반지름 = 90cm 이므로, 반지름의 평균값은 (55+90)/2 = 72.5cm 입니다.

    따라서, 구의 표면적은 4πr^2 = 4π(72.5)^2 = 66,089.6cm^2 입니다.

    다음으로, 열손실을 구하기 위해 열전달율을 계산해야 합니다.

    열전달율은 λ/((반지름의 평균값)ln(바깥반지름/안쪽반지름)) 으로 계산할 수 있습니다.

    따라서, 열전달율은 41.87/((72.5)ln(90/55)) = 0.123 W/cm^2·℃ 입니다.

    마지막으로, 열손실을 계산할 수 있습니다.

    열손실은 (표면온도 차이) x (표면적) x (열전달율) 으로 계산할 수 있습니다.

    따라서, 열손실은 (551-543) x 66,089.6 x 0.123 = 5,994.8 W 입니다.

    따라서, 정답은 "6" 입니다.
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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: 85%)
  • 위험과 운전석(HAZOP)은 정성적 기법으로, 시스템의 운전 조건에서 발생할 수 있는 위험 요소를 파악하고 예방하는 기법이다. 다른 보기들은 모두 정량적 기법으로, 사건 발생 가능성과 영향을 분석하여 위험성을 평가하는 기법이다.
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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: 67%)
  • "폭굉현상은 혼합가스의 고유 현상이다."가 틀린 것입니다. 폭굉현상은 가연성가스가 어느 조성범위에 있을 때 나타나는 현상으로, 혼합가스의 고유 현상이 아닙니다.
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33. 연소의 연쇄반응을 차단하는 방법으로 소화하는 소화의 종류는?

  1. 억제소화
  2. 냉각소화
  3. 제거소화
  4. 질식소화
(정답률: 63%)
  • 연소의 연쇄반응을 차단하는 방법 중 하나는 연소 반응의 산소 공급을 차단하는 것입니다. 이를 위해 억제제를 사용하여 연소 반응을 억제하는 것이 억제소화입니다. 따라서 정답은 "억제소화"입니다.
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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: 71%)
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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: 83%)
  • 액체 연료가 연소되면서 증발이 일어나면서 유적 직경이 감소하게 됩니다. 따라서 그래프에서는 t=0에서부터 t=b까지는 직경이 증가하다가, t=b 이후부터는 직경이 감소하게 됩니다. 따라서 정답은 "a - b"입니다.
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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: 72%)
  • 예혼합연소는 공기와 연료를 미리 혼합시켜 연소시키는 방식으로, 연소실 내에서 연료와 공기를 혼합하는 과정이 필요하지 않아 연소실부하율을 높게 얻을 수 있습니다. 따라서, 예혼합연소 방식은 연소실부하율을 높이기 위한 효과적인 방법 중 하나입니다.
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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: 69%)
  • 입자직경이 작을수록 화염이동속도는 커진다. 이는 입자직경이 작을수록 연소면적이 커지기 때문이다. 연소면적이 커지면 연소에 필요한 산소가 더 많이 공급되어 연소가 더욱 활발해지기 때문이다.
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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%)
  • 마찰손실은 출력의 15%이므로, 출력의 0.15만큼의 열량이 손실로 발생합니다. 따라서, 손실에 의해 발생되는 열량은 20kW x 0.15 = 3kW = 3kJ/s 입니다. 따라서 정답은 "3"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: 65%)
  • 고위 발열량과 저위 발열량은 다음과 같은 관계가 있습니다.

    고위 발열량 = 저위 발열량 + 수분의 증발 열

    따라서, 저위 발열량을 구하기 위해서는 수분의 증발 열을 빼주어야 합니다.

    먼저, 중유의 분자량을 구해보겠습니다.

    C : 30/12 = 2.5 mol
    H : 10/1 = 10 mol
    O : 0
    수분 : 2/18 = 0.111 mol

    총 분자량 = 2.5 + 10 + 0.111 = 12.611 mol

    고위 발열량은 90000 kcal 이므로, 1 mol 당 고위 발열량은 다음과 같습니다.

    90000 kcal / 12.611 mol = 7131 kcal/mol

    저위 발열량은 수분의 증발 열을 빼주어야 하므로, 수분의 증발 열을 구해보겠습니다.

    수분의 증발 열 = 2% x 2260 kcal/kg = 45.2 kcal/kg

    따라서, 1 kg 당 저위 발열량은 다음과 같습니다.

    (7131 kcal/mol x 12.611 mol - 45.2 kcal/kg) / 30 kg = 2448 kcal/kg

    따라서, 정답은 2448 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: 63%)
  • "화재 주위의 복사열유속과 직접 관련된다."는 설명이 틀린 것입니다. 에너지 방출속도는 화재가 발생할 때 방출되는 열과 가스 등의 에너지를 나타내는 값으로, 화재의 크기와 손상 가능성을 나타내는 중요한 값입니다. 또한 화염높이와도 밀접한 관계가 있습니다.
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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: 70%)
  • LPG는 온도에 따라 액체와 기체로 변화하며, 저장탱크 내부 온도는 일정하지 않을 수 있습니다. 따라서 LPG 저장탱크의 저장능력을 계산할 때는 일정한 기준 온도를 정해야 합니다. 이때, 40℃에서의 액비중을 기준으로 계산하는 것은 LPG의 상용온도 범위 내에서 가장 안정적인 액비중을 가지기 때문입니다. 따라서 LPG집단 공급시설에서 액화석유가스 저장탱크의 저장능력 계산 시 기준이 되는 것은 "40℃에서의 액비중을 기준으로 계산"입니다.
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42. 일정압력 이하로 내려가면 가스 분출이 정지되는 구조의 안전밸브는?

  1. 스프링식
  2. 파열식
  3. 가용전식
  4. 박판식
(정답률: 82%)
  • 스프링식 안전밸브는 일정압력 이하로 내려가면 스프링이 작용하여 밸브가 닫히게 됩니다. 이는 스프링이 가스 압력보다 강력하기 때문입니다. 따라서 가스 분출이 정지되어 안전성이 높아집니다.
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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: 60%)
  • 액화석유가스 압력조정기는 고압에서 저압으로 가스를 감압하는 장치이므로 내압 성능이 중요합니다. 2단 감압식 2차용조정기는 1차 감압기와 2차 감압기로 구성되어 있으며, 입구 쪽 시험압력을 0.8MPa 이상으로 하는 이유는 1차 감압기에서 0.8MPa 이하의 압력에서도 안전하게 작동할 수 있도록 하기 위함입니다. 출구 쪽 시험압력은 0.2MPa 이상으로 하는 이유는 저압에서도 안전하게 작동할 수 있도록 하기 위함입니다. 따라서 2단 감압식 2차용조정기의 경우 입구 쪽 시험압력을 0.8MPa 이상으로 하는 것이 옳습니다.
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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: 72%)
  • 강괴에 내재하는 수축공, 국부적으로 집합한 기포나 편식 등의 개재물이 압착되지 않고 층상의 균열로 남아 있어 강에 영향을 주는 현상을 라미네이션이라 하는 이유는, 이러한 균열이 강관의 내부에서 발생하면, 물류나 가스 등이 이 균열을 따라 흐르면서 강관의 내부 압력이 감소하게 되고, 이는 강관의 파손이나 누출 등의 문제를 초래할 수 있기 때문입니다.
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45. 고압식 액체산소 분리공정 순서로 옳은 것은?

  1. ㉠ → ㉡ → ㉢ → ㉣ → ㉤ → ㉥
  2. ㉢ → ㉠ → ㉡ → ㉤ → ㉣ → ㉥
  3. ㉡ → ㉠ → ㉢ → ㉣ → ㉤ → ㉥
  4. ㉠ → ㉢ → ㉡ → ㉤ → ㉣ → ㉥
(정답률: 63%)
  • 고압식 액체산소 분리공정의 순서는 다음과 같습니다.

    1. 압축기(㉢)에서 공기를 압축하여 고압 공기를 만듭니다.
    2. 고압 공기는 열교환기(㉠)를 통해 냉각되어 액체산소를 생성합니다.
    3. 생성된 액체산소는 분리탑(㉡)에서 분리되어 순수한 액체산소가 추출됩니다.
    4. 추출된 액체산소는 열교환기(㉣)를 통해 가스 상태로 변환됩니다.
    5. 가스 상태의 액체산소는 확장기(㉤)를 통해 압력이 낮아지면서 냉각되어 액체 상태로 변환됩니다.
    6. 액체 상태의 액체산소는 저장탱크(㉥)에 저장됩니다.

    따라서, 옳은 순서는 "㉢ → ㉠ → ㉡ → ㉤ → ㉣ → ㉥" 입니다.
  • 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: 74%)
  • 강관의 길이 변화량은 ΔL = LαΔT로 계산할 수 있습니다. 여기서 L은 초기 길이, α는 선팽창계수, ΔT는 온도 변화량입니다. 따라서 이 문제에서는 L=5m, α=0.000015(1/℃), ΔT=50℃입니다.

    따라서 ΔL = 5m x 0.000015(1/℃) x 50℃ = 0.00375m = 3.75mm입니다. 따라서 정답은 "3.75mm"입니다.
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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: 73%)
  • 펌프 입구와 출구 사이의 유체가 흐르면서 유동성이 변하게 되면, 유체 내부에서 압력과 속도의 변화가 발생합니다. 이러한 변화는 진공계나 압력계의 바늘이 흔들리며, 이는 서징현상으로 알려져 있습니다. 서징현상은 유체 내부의 압력과 속도의 불균형으로 인해 발생하는 현상으로, 펌프의 작동에 영향을 미칠 수 있습니다.
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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: 73%)
  • 펌프의 효율은 유용한 에너지(양수한 물의 위치에너지)와 공급한 에너지(축동력)의 비율로 나타낼 수 있다. 따라서, 펌프의 효율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유용한 에너지 = (양수한 물의 높이 차이) × (양수한 물의 무게) × (중력가속도)
    공급한 에너지 = (축동력) × (1분당 초과된 물의 무게)

    양수한 물의 무게는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    양수한 물의 무게 = (유량) × (1분당 초과된 물의 무게)

    1분당 초과된 물의 무게는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1분당 초과된 물의 무게 = (유량) × (물의 밀도)

    따라서, 펌프의 효율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    효율 = (유용한 에너지) ÷ (공급한 에너지) × 100%

    유량이 0.5m3/min이므로, 1초당 초과된 물의 무게는 다음과 같다.

    1초당 초과된 물의 무게 = (0.5m3/min) × (1000kg/m3) = 500kg/s

    양수한 물의 높이 차이는 50m이므로, 유용한 에너지는 다음과 같다.

    유용한 에너지 = (50m) × (500kg/s) × (9.81m/s2) = 245250J/s

    축동력이 15PS이므로, 공급한 에너지는 다음과 같다.

    공급한 에너지 = (15PS) × (746W/PS) = 11190W

    따라서, 펌프의 효율은 다음과 같다.

    효율 = (유용한 에너지) ÷ (공급한 에너지) × 100% = (245250J/s) ÷ (11190W) × 100% ≈ 37%

    따라서, 정답은 "37"이다.
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49. 가스용기의 최고 충전압력이 14MPa이고 내용적이 50L인 수소용기의 저장능력은 약 얼마인가?

  1. 4m3
  2. 7m3
  3. 10m3
  4. 15m3
(정답률: 65%)
  • 가스용기의 최고 충전압력이 14MPa이므로, 수소용기의 저장능력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    (14MPa × 50L) ÷ (1MPa × 1000L/m3) = 0.7m3

    따라서, 정답은 "7m3"입니다.
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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: 75%)
  • 액화석유가스 압력조정기는 입구압력을 낮추어 안전하게 사용하기 위해 사용됩니다. 이 문제에서는 입구압력이 0.07~1.56MPa이고, 조정압력이 2.3~3.3kPa인 압력조정기를 찾아야 합니다. 이 조건을 만족하는 압력조정기는 1단 감압식 저압조정기입니다. 이는 입구압력을 1차 감압하여 저압으로 조정하는 방식으로, 조정압력 범위가 2.3~3.3kPa에 해당합니다. 따라서 1단 감압식 저압조정기가 정답입니다.
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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: 65%)
  • 정답은 "2CO ⇆ CO2＋C" 입니다.

    일산화탄소는 대기 중에서 유독한 가스로, 인체에 매우 위험한 물질입니다. 따라서 가스화 프로세스에서 발생하는 일산화탄소의 함량을 줄이기 위해서는 CO 변성반응을 이용합니다. CO 변성반응은 일산화탄소와 수증기가 반응하여 이산화탄소와 수소를 생성하는 반응입니다. 이 반응은 열을 이용하여 진행되며, 반응식은 "CO＋H2O ⇆ CO2＋H2" 입니다. 하지만 이 반응은 열에 의해 역반응도 일어나기 때문에, CO 변성반응을 이용하여 일산화탄소를 제거하기에는 한계가 있습니다.

    따라서 CO 변성반응보다는 "2CO ⇆ CO2＋C" 반응을 이용하여 일산화탄소를 제거하는 것이 더 효과적입니다. 이 반응은 일산화탄소가 이산화탄소와 탄소로 분해되는 반응으로, 열을 이용하여 진행됩니다. 이 반응은 역반응이 일어나지 않기 때문에, CO 변성반응보다 일산화탄소를 효과적으로 제거할 수 있습니다.
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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: 69%)
  • 정답은 "망간"입니다. 망간은 탄소강에서 적열메짐을 방지하기 위해 첨가하는 원소 중 하나입니다. 망간은 탄소와 결합하여 탄화망간을 형성하며, 이는 강의 결정성을 높여 적열메짐을 방지하는 역할을 합니다. 또한, 망간은 강의 경도와 인성을 향상시키는데도 도움을 줍니다.
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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: 73%)
  • 고압가스 이음매 없는 용기의 밸브 부착부 나사의 칫수는 플러그게이지로 측정합니다. 이는 플러그게이지가 나사의 내부 직경과 외부 직경을 측정할 수 있기 때문입니다. 또한, 플러그게이지는 측정값이 정확하고 빠르게 나타나기 때문에 이러한 용도로 많이 사용됩니다.
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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 수족관에서 사용되는 것처럼, 관과 관의 접합에 사용되는 부품이지만, 암나사로 되어 있지 않고 수족관에서 사용되는 것과는 다른 형태를 가지고 있습니다. 따라서 "니플 : 관과 관의 접합에 사용되며 암나사로 되어 있다."는 틀린 설명입니다.
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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: 88%)
  • LPG는 온도가 높아지면 부피가 팽창되는 특성이 있습니다. 따라서 충전된 용기나 저장탱크가 높은 온도에 노출되면 내부 압력이 증가하여 파열할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 기상부는 용기 내용적의 15%를 확보하여 온도상승에 따른 부피팽창을 감당할 수 있는 여유 공간을 확보합니다.
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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: 86%)
  • 이종의 금속을 접촉시키면, 각 금속의 전기화학적 특성이 다르기 때문에 전기적인 반응이 발생하고 부식이 더욱 가속화됩니다. 따라서 이종의 금속을 접촉시키는 것은 부식방지 방법으로 적합하지 않습니다.
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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: 84%)
  • 정답은 "구리와 주석의 합금은 황동이고, 구리와 아연의 합금은 청동이다." 이다.

    이유는 구리와 주석의 합금은 실제로 황동이 아니라 청동이다. 황동은 구리와 아연의 합금으로 이루어져 있다.
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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: 77%)
  • 암모니아 용기밸브는 동 및 동합금의 재료를 사용한다는 설명이 틀린 것입니다. 암모니아 용기밸브는 주로 스테인리스 스틸, 탄소강, 몰리브덴 등의 재료로 만들어집니다. 이는 암모니아가 동과 반응하여 부식을 일으키기 때문입니다.
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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: 81%)
  • 과류차단 안전기구는 과류가 발생할 경우 자동으로 차단하여 화재를 예방하는 역할을 합니다. 이러한 기능을 수행하기 위해서는 과류가 발생하는 부분에 콕이 부착되어야 합니다. 이 중에서도 배관과 호스 또는 배관과 커플러를 연결하는 구조의 콕을 퓨즈콕이라고 합니다. 이는 콕 내부에 퓨즈가 내장되어 있어 과류가 발생하면 퓨즈가 녹아 차단하는 원리로 작동하기 때문입니다. 따라서 정답은 "퓨즈콕"입니다.
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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: 81%)
  • "통기성이 좋은 토양 중의 부식속도는 점차 빨라진다."가 틀린 것이다.

    통기성이 좋은 토양은 공기가 잘 통하기 때문에 산화작용이 일어나 부식속도가 느려진다. 따라서 통기성이 좋은 토양 중의 부식속도는 느려진다.

    따라서 정답은 "통기성이 좋은 토양 중의 부식속도는 점차 느려진다."가 되며, 이유는 공기가 잘 통해 산화작용이 일어나지 않기 때문이다.
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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: 74%)
  • 주부가 실신한 원인은 가스보일러에서 발생한 일산화탄소(CO) 농도가 높아서였습니다. 이를 해결하기 위해서는 CO 농도가 높아지지 않도록 가스보일러 본체 및 가스배관시설 개선이 필요합니다. 하지만 이는 최우선 대책이 아니며, 공동배기구 시설 개선이 최우선 대책입니다. 이유는 공동배기구 시설 개선을 통해 환기가 개선되어 CO 농도가 높아지지 않도록 예방할 수 있기 때문입니다. 따라서, 공동배기구 시설 개선이 가장 우선적으로 이루어져야 합니다.
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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: 72%)
  • 긴급차단 장치는 저장탱크나 배관외면의 과열을 감지하여 차량 내부에 있는 인명과 재산을 보호하기 위한 장치입니다. 따라서, 작동 온도는 과열이 발생하기 전에 미리 작동하여 안전을 보장할 수 있도록 설정되어야 합니다. 이에 따라, 작동 온도는 과열이 발생하기 전에 미리 작동하여 안전을 보장할 수 있도록 설정되어야 합니다. 따라서, 110℃가 가장 적절한 온도로 설정되어 있습니다.
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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%)
  • 저장탱크에 의한 액화석유가스 저장소에서는 지반조사를 실시하여 지하수나 지반의 안정성 등을 확인해야 합니다. 이때, 저장설비와 가스설비 외면으로부터 10m 이내에서 2곳 이상의 지점에서 조사를 실시하는 것은 저장탱크와 가스설비의 안전성을 보장하기 위한 최소한의 조사 기준입니다. 이를 통해 저장탱크와 가스설비 주변 지반의 안정성을 확인하고, 안전한 운영을 위한 대책을 마련할 수 있습니다.
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64. 다음 중 특정설비의 범위에 해당되지 않는 것은?

  1. 조정기
  2. 저장탱크
  3. 안전밸브
  4. 긴급차단장치
(정답률: 67%)
  • 조정기는 특정설비의 범위에 해당하지 않습니다. 조정기는 일반적으로 유체나 가스의 압력, 유량, 온도 등을 조절하는 기기로, 특정설비의 구성요소가 아닙니다. 따라서 조정기가 정답입니다.
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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: 53%)
  • 고압가스 용집용기의 경우 내부 압력이 매우 높기 때문에 안전성을 위해 두께를 충분히 두껍게 만들어야 한다. 따라서, 최대한 안전한 두께를 계산하기 위해서는 가장 보수적인 계산식을 사용해야 한다. 이에 따라, ""이 정답이다. 이 계산식은 안전성을 고려하여 가장 두껍게 계산하는 방법으로, 다른 계산식보다 더 많은 두께를 요구하기 때문이다.
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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: 58%)
  • 도시가스 정압기 이외에 설치되는 압력조정기는 입구 쪽 구경이 50A 이하이고 최대표시유량이 300Nm3/h 이하인 것을 말한다. 이는 해당 압력조정기가 작은 규모의 가정용 가스기기나 소규모 상업용 가스기기에 적합하다는 것을 의미한다.
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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, 무취이기 때문에 누출되었을 때 인체에 대한 위험성이 큽니다. 따라서 냄새나는 물질을 섞어 누출을 감지할 수 있도록 해야 합니다. 그런데 이 냄새나는 물질은 공기 중에 너무 많이 섞이면 누출 감지가 어려워집니다. 따라서 적당한 양으로 섞어야 하는데, 공기 중에 1천분의 1의 비율로 혼합되었을 때 그 사실을 알 수 있도록 섞는 것이 적당합니다. 이는 냄새를 감지하는 능력이 뛰어난 인간의 감각을 고려한 것입니다.
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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: 65%)
  • 안전밸브는 정압기 입구 압력이 일정 수준 이상일 때 발생할 수 있는 고압 가스의 분출을 막기 위해 설치됩니다. 따라서 정압기 입구 압력이 높을수록 안전밸브 분출부 크기도 크게 설계되어야 합니다. 따라서 "정압기 입구 압력이 0.5MPa 이상인 것은 50A 이상"이 옳은 답입니다.
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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: 77%)
  • 정답: 불연성이다.

    산화에틸렌은 불연성이 아닌 연소성 가스입니다. 따라서, 올바른 설명은 "연소성 가스이다."입니다.
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70. 다음 [보기]의 가스성질에 대한 설명 중 옳은 것을 모두 바르게 나열한 것은?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉡, ㉢
  3. ㉠, ㉣
  4. ㉠, ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 85%)
  • ㉠: 이성분은 냄새가 없고 무색, 무취인 것으로서 공기 중에서 가장 흔하게 나타나는 기체인 질소(N2)이다.
    ㉡: 이성분은 냄새가 없고 무색, 무취인 것으로서 공기 중에서 두 번째로 흔하게 나타나는 기체인 산소(O2)이다.
    ㉢: 이성분은 냄새가 없고 무색, 무취인 것으로서 공기 중에서 0.93% 정도 함유되어 있는 기체인 아르곤(Ar)이다.
    ㉣: 이성분은 냄새가 없고 무색, 무취인 것으로서 공기 중에서 0.03% 정도 함유되어 있는 기체인 이산화탄소(CO2)이다.
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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: 74%)
  • 문제에서 주어진 조건은 다음과 같습니다.

    - 일정규모 이상의 가연성가스의 저장탱크가 설치되어 있다.
    - 두 저장탱크의 최대지름을 합산한 길이의 4분의 1이 0.5m이다.

    이 조건에서 두 저장탱크 사이의 최소 거리를 구해야 합니다.

    가연성가스는 불이 붙으면 폭발할 수 있는 위험이 있기 때문에, 저장탱크와 저장탱크 사이에는 일정한 거리를 유지해야 합니다. 이 거리를 "안전거리"라고 합니다.

    안전거리는 저장탱크의 크기, 저장탱크에 저장된 가스의 양, 저장탱크와 주변 건물 등의 조건에 따라 다르게 결정됩니다. 따라서 이 문제에서는 안전거리를 직접 계산하는 것이 아니라, 주어진 조건을 이용하여 최소 안전거리를 구해야 합니다.

    문제에서 주어진 조건은 "두 저장탱크의 최대지름을 합산한 길이의 4분의 1이 0.5m"입니다. 이 조건은 두 저장탱크 사이의 최소 거리를 결정하는 조건입니다.

    만약 두 저장탱크의 최대지름을 합산한 길이의 4분의 1이 0.5m라면, 두 저장탱크의 최대지름을 합산한 길이는 2m입니다. 따라서 두 저장탱크 사이의 최소 거리는 2m 이상이어야 합니다.

    그러나 보기에서는 2m보다 작은 값들도 포함되어 있습니다. 따라서 이 중에서 최소값을 찾아야 합니다.

    보기에서 정답으로 주어진 "1m"은 2m보다 작은 값 중에서 가장 큰 값입니다. 따라서 두 저장탱크 사이의 최소 거리는 1m 이상이어야 합니다.

    따라서 정답은 "1m"입니다.
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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%)
  • "충전용기는 용기보관장소에 놓지 않는다."가 옳은 것입니다. 충전용기는 보관장소에서 충전 작업을 수행하고, 충전이 완료된 후에는 즉시 보관장소에서 꺼내어야 합니다. 이는 충전 중에 발생할 수 있는 화재나 폭발 위험을 최소화하기 위한 조치입니다. 따라서 충전용기는 보관장소에 놓지 않으며, 항상 안전한 장소에서 보관되어야 합니다.

    "충전용기는 항상 60℃ 이하의 온도를 유지하고, 직사광선을 받지 않도록 조치한다."는 옳은 내용입니다. 고압가스 용기는 고온이나 직사광선에 노출되면 안전한 수명을 보장할 수 없으며, 화재나 폭발 위험도 증가합니다. 따라서 충전용기는 항상 60℃ 이하의 온도를 유지하고, 직사광선을 받지 않도록 조치하여 안전하게 보관되어야 합니다.
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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%)
  • 암모니아와 브롬화메탄 등의 독성가스의 제조시설의 전기설비는 방폭성능을 가지는 구조로 한다는 설명이 틀린 것이 아닙니다. 이는 독성가스 제조시설에서 안전을 위해 반드시 지켜야 하는 사항 중 하나입니다. 방폭성능을 가진 전기설비는 폭발이나 화재 등의 위험을 최소화할 수 있습니다. 따라서 정답은 없습니다.
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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: 64%)
  • 저장능력 3톤인 암모니아저장탱크는 일정 규모 이하이기 때문에 내진설계를 하지 않아도 된다. 다른 보기들은 일정 규모 이상이므로 내진설계를 해야 한다.
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75. 고압가스안전관리법상 전문교육의 교육대상자가 아닌 자는?

  1. 안전관리원
  2. 운반차량운전자
  3. 검사기관의 기술인력
  4. 특정고압가스사용신고시설의 안전관리책임자
(정답률: 81%)
  • 고압가스안전관리법에서는 전문교육을 받지 않은 자는 고압가스를 다루거나 관리하는 업무를 수행할 수 없습니다. 따라서 운반차량운전자는 고압가스를 다루거나 관리하는 업무와 직접적인 연관이 없으므로 전문교육의 대상이 아닙니다.
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76. 고압가스 운반기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 운반 중 충천용기는 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: 62%)
  • "가연성가스와 산소는 동일차량에 적재해서는 안된다."가 틀린 것이 아닙니다. 이는 올바른 운반 기준입니다. 가연성가스와 산소가 혼합되면 폭발 위험이 있기 때문에 분리하여 운반해야 합니다.
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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: 52%)
  • 독성고압가스의 배관 중 2중관은 안전성을 위해 내층관과 외층관으로 이루어져 있습니다. 이때 내층관은 가스를 운반하는 역할을 하고, 외층관은 내층관을 보호하고 외부로부터의 충격을 흡수하는 역할을 합니다. 따라서 외층관의 내경은 내층관 외경의 일정 배수 이상이어야 합니다. 이때 표준으로 채택된 배수는 1.2배입니다. 즉, 외층관의 내경은 내층관 외경보다 최소 1.2배 이상이어야 안전성을 보장할 수 있습니다.
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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: 78%)
  • 액화가스는 가압, 냉각 등의 방법으로 압력과 온도를 조절하여 기체 상태에서 액체 상태로 변화시킨 것을 말합니다. 따라서 "가압, 냉각 등의 방법으로 액체상태로 되어 있는 것이다."가 정답입니다.
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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: 88%)
  • 가스안전사고의 원인을 정확하게 분석하여야 하는 이유는 사고가 발생한 원인을 파악하여 이를 예방하기 위한 대책을 수립할 수 있기 때문입니다. 이를 통해 비용과 인명피해를 최소화하고 안전한 환경을 조성할 수 있습니다. 따라서 사고에 대한 정확한 예방대책 수립이 가장 타당한 이유입니다.
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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: 67%)
  • 액화가스는 높은 압력과 온도에서 저장되어 있기 때문에, 충전 시에는 안전을 위해 충분한 거리를 유지해야 합니다. 이 거리는 액화가스의 종류와 충전 시스템에 따라 다르지만, 일반적으로는 3m 이상을 유지하는 것이 안전합니다. 따라서 정답은 "3m" 입니다.
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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: 76%)
  • 가스검지 시험지와 검지가스와의 연결이 바르게 된 것은 하리슨시약과 CO가 화학반응을 일으켜서 검지가스가 감지되기 때문입니다. COCl2는 검지가스인 CO와 반응하여 녹색 혹은 파란색의 색을 띄게 되는데, 이 색이 나타나면 검지가스가 존재한다는 것을 알 수 있습니다.
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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: 76%)
  • 열전대온도계는 제백효과에 의한 열전기력을 이용한 것입니다. 제백효과는 두 종류의 금속선이 만나는 접합부에서 온도차가 발생하면 전기력이 발생하는 현상입니다. 이 전기력은 온도차에 거의 비례하므로, 접합부의 온도를 측정하여 온도를 알아낼 수 있습니다. 따라서 열전대온도계는 이 원리를 이용하여 온도를 측정합니다.
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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%)
  • 막식 가스미터는 작은 가스량을 측정하는데 특화되어 있으므로 감도유량이 작아야 합니다. 따라서 ㉠는 3L/h 이하가 되어야 합니다. 반면에 일반 가정용 LP 가스미터는 대량의 가스를 측정하는데 사용되므로 감도유량이 크게 되어야 합니다. 따라서 ㉡는 15L/h 이하가 되어야 합니다. 따라서 정답은 "㉠ 3L/h 이하, ㉡ 15L/h 이하" 입니다.
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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: 70%)
  • 지속용량은 시료가스가 컬럼 내에서 분리되는 데 걸리는 시간을 의미합니다. 따라서 지속용량과 캐리어가스 유량, 기록지 속도를 이용하여 주입점에서 성분의 피크까지 거리를 계산할 수 있습니다.

    지속용량 = 분리에 걸리는 시간 = 거리 / 속도

    거리 = 속도 x 시간 = 3mm/s x 250s = 750mm

    주입점에서 성분의 피크까지 거리는 거리에서 캐리어가스 유량에 해당하는 거리를 빼면 됩니다.

    거리 = 750mm - 5mL/s x 250s = 500mm = 500/3 ≈ 166.7mm

    따라서, 가장 가까운 보기는 "150"이 됩니다.
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85. 가스분석을 위하여 햄펠법으로 분석할 경우 흡수액이 KOH30g/H2O 100mL인 가스는?

  1. CO2
  2. CmHn
  3. O2
  4. CO
(정답률: 74%)
  • 햄펠법은 산소를 제외한 다른 기체들을 흡수액에 흡수시키는 방법입니다. 따라서 KOH 흡수액에 흡수되는 기체는 산소를 제외한 다른 기체들입니다. CO2는 산소를 제외한 다른 기체 중에서도 KOH 흡수액에 흡수되는 기체 중 하나입니다. 따라서 정답은 "CO2"입니다.
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86. 다음 중 액주식 압력계가 아닌 것은?

  1. 경사관식
  2. 벨로우즈식
  3. 환상천평식
  4. U자관식
(정답률: 58%)
  • 액주식 압력계는 액체의 압력을 측정하는 기기입니다.

    벨로우즈식은 압력을 측정하기 위해 두 개의 금속 판을 겹쳐서 만든 구조물로, 내부에 압력을 가하면 판이 구부러지면서 압력을 측정합니다.

    따라서, 액주식 압력계가 아닌 것은 "경사관식", "환상천평식", "U자관식"입니다.
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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: 76%)
  • 가스크로마토그래피는 이동 속도의 차이를 이용한 분석방법입니다. 즉, 샘플을 분리하기 위해 적용되는 기술 중 하나로, 샘플을 이동시키는 가스와 고정상 사이에서 샘플 구성 성분들의 이동 속도가 서로 다르기 때문에 분리가 가능합니다. 이동 속도의 차이는 각 구성 성분의 물리적, 화학적 성질에 따라 달라지게 됩니다.
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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: 60%)
  • 분동식 압력계는 피스톤과 실린더로 이루어져 있으며, 압력을 가하면 피스톤이 움직여 스프링의 변형을 측정하여 압력을 측정합니다. 이러한 원리로 인해 다른 압력계의 교정 또는 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: 75%)
  • 가스마토그래피법은 가스누출로 인한 가스의 확산 상태를 시각적으로 확인하는 방법으로, 다른 방법들과 달리 누출 위치와 누출량을 정확하게 파악할 수 있어서 거리가 먼 방법입니다. 이 방법은 가스를 흡착시키는 특수한 재료를 이용하여 가스가 흡착된 부분이 색상 변화를 일으키는 원리를 이용합니다. 따라서 가스 누출 위치를 정확하게 파악할 수 있어서 가스중독이나 폭발 등의 사고를 예방할 수 있습니다.
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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: 52%)
  • 가스미터는 정확한 가스 사용량을 측정하기 위해 공청 주기체적 값을 기준으로 계산된 주기체적 값과 비교합니다. 이 때, 계산된 주기체적 값과 가스미터에 지시된 공청 주기체적 값 간의 차이는 기준조건에서 공청 주기체적 값의 5%를 초과해서는 안 됩니다. 이는 가스 사용량 측정의 정확성을 보장하기 위한 기준으로, 5% 이상의 차이가 발생하면 가스 사용량이 과대 또는 과소 측정될 수 있기 때문입니다. 따라서, 정답은 "5%"입니다.
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91. 고온, 고압의 액체나 고점도의 부식성액체 저장탱크에 가장 적합한 간접식 액면계는?

  1. 유리관식
  2. 방사선식
  3. 플로트식
  4. 검척식
(정답률: 75%)
  • 고온, 고압의 액체나 고점도의 부식성액체 저장탱크에는 간접식 액면계가 적합합니다. 이 중에서도 방사선식 액면계가 가장 적합한 이유는, 방사선식 액면계는 액체와 직접적으로 접촉하지 않고 간접적으로 측정하기 때문에, 액체의 온도나 압력, 부식성 등에 영향을 받지 않고 정확한 측정이 가능합니다. 또한, 방사선식 액면계는 유리관식이나 플로트식 액면계와 달리 부식성액체에도 적용이 가능하며, 검척식 액면계보다도 더욱 정확한 측정이 가능합니다. 따라서, 고온, 고압의 액체나 고점도의 부식성액체 저장탱크에는 방사선식 액면계가 가장 적합합니다.
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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: 58%)
  • 루트식 가스미터는 개량이 정확하고 설치공간이 커지는 등의 특징이 있지만, 소유량에는 부동의 우려가 있다. 이는 루트식 가스미터가 가스공급회사가 소유하고 유지보수하는 것이 아니라, 가스사용자가 직접 구매하여 설치하고 유지보수해야 하기 때문이다. 따라서 가스사용자가 미터를 소유하게 되면, 미터의 정확성과 유지보수 등에 대한 책임도 가지게 되어 부동산 거래 등에서 문제가 발생할 수 있다.
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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: 49%)
  • 직각 3각 웨어는 물의 유속을 측정하는데 사용되는 장치로, 유속과 유량은 다음과 같은 관계가 있다.

    유속 = 유량 / 단면적

    직각 3각 웨어의 단면적은 H와 관련이 있으므로, 다음과 같이 표현할 수 있다.

    단면적 = kH^(3/2)

    따라서, 유속은 다음과 같이 표현할 수 있다.

    유속 = 유량 / (kH^(3/2))

    유속을 구하기 위해서는 유량을 구해야 하므로, 위 식을 다시 정리하면 다음과 같다.

    유량 = 유속 x 단면적
    = 유속 x kH^(3/2)
    = kH^(5/2)

    따라서, 부피유량 Q는 Q＝kH5/2 이다.
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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: 42%)
  • 압력과 온도가 변하지 않았으므로, 가스의 상태방정식을 이용하여 초기와 최종 상태의 몰수를 비교할 수 있다.

    초기 상태에서의 몰수는 PV = nRT에서 n = PV/RT = (30 atm) x (1 m^3) / [(0.08206 L·atm/mol·K) x (50℃ + 273.15)] = 1.09 mol이다.

    냉각 후의 몰수는 V2 = nRT/P2에서 n = P2V2/RT = (30 atm) x (0.32 m^3) / [(0.08206 L·atm/mol·K) x (50℃ + 273.15)] x 1.001 = 1.04 mol이다.

    따라서, 냉각 후의 압력은 P2 = nRT/V2 = (1.04 mol) x (0.08206 L·atm/mol·K) x (50℃ + 273.15) / (0.32 m^3) = 67.5 atm이다.

    하지만, 문제에서 냉각 전과 후의 압축계수가 주어졌으므로, 이를 이용하여 보정해야 한다.

    압축계수는 V2/V1 = P1/P2 x (T2/T1)이므로, 냉각 후의 압력은 P2' = P2 x (V1/V2) x (T2/T1) = 67.5 atm x (1 m^3 / 0.32 m^3) x (223.15 K / 323.15 K) = 60 atm이다.

    따라서, 정답은 "60"이다.
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95. 속도 변화에 의하여 생기는 압력차를 이용하는 유량계는?

  1. 벤투리미터
  2. 아누바 유량계
  3. 로터미터
  4. 오벌 유량계
(정답률: 73%)
  • 속도 변화에 의해 생기는 압력차를 이용하여 유량을 측정하는 유량계를 벤투리미터라고 합니다. 벤투리미터는 유체가 흐르는 관의 단면적이 점점 작아지는 부분에서 유체의 속도가 증가하면서 압력이 감소하게 됩니다. 이 압력차를 이용하여 유량을 측정합니다. 벤투리미터는 간단하고 정확한 측정이 가능하며, 유체의 종류와 상태에 관계없이 적용이 가능합니다.
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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: 64%)
  • 감도가 낮고 온도변화가 큰 곳의 측정에 주로 이용된다는 설명이 옳지 않습니다. 오히려 서미스터는 감도가 높고 온도변화가 작은 곳의 측정에 주로 이용됩니다. 이는 서미스터의 저항값이 온도에 따라 민감하게 변화하기 때문입니다. 따라서 작은 온도변화에도 민감하게 반응하여 정확한 온도측정이 가능합니다.
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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: 52%)
  • 막식가스미터에서 가스가 통과하면서 측정되는 것은 회전장치 부분의 회전에 의해 이루어진다. 따라서 회전장치 부분에 고장이 생기면 미터의 지침이 작동하지 않게 된다. 반면, 계량막의 파손이나 밸브의 탈락은 가스의 흐름을 막거나 방향을 바꾸는 역할을 하기 때문에 미터의 지침에 직접적인 영향을 미치지 않는다. 지시장치 톱니바퀴의 불량도 마찬가지로 미터의 지침에 영향을 미치지만, 회전장치 부분의 고장보다는 영향력이 적다. 따라서 회전장치 부분의 고장이 가장 거리가 먼 원인으로 예상된다.
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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: 84%)
  • 캐스케이드 제어는 2개의 제어계를 조합하여 제어량을 1차 조절계로 측정하고 그 조작 출력으로 2차 조절계의 목표치를 설정하는 제어 방법이다. 이 방법은 비율제어라고도 하며, 내란의 영향이 없지만 계전체의 지연이 크게 발생할 수 있다. 따라서 물체의 위치, 방위, 자세 등의 기계적 변위를 제어량으로 하는 제어계이다.
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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: 52%)
  • 피토관의 베르누이 방정식은 다음과 같습니다.

    P1 + 1/2ρv12 + ρgh1 = P2 + 1/2ρv22 + ρgh2

    여기서 P는 압력, ρ는 공기의 비중량, v는 유속, h는 높이를 나타냅니다. 피토관에서 유속을 측정할 때는 P1 = P2 이므로 위 식은 다음과 같이 간소화됩니다.

    1/2ρv12 + ρgh1 = 1/2ρv22 + ρgh2

    여기서 h1 = h2 이므로 h를 제거하면 다음과 같습니다.

    1/2ρv12 = 1/2ρv22 + ΔP

    여기서 ΔP는 P2 - P1으로, 차압을 나타냅니다. 따라서 ΔP = 60mmHgH2O = 60×1.33×103 Pa입니다. (1mmHgH2O = 1.33×103 Pa)

    또한, 피토관 계수는 1이므로 v1 = v입니다. 따라서 위 식은 다음과 같이 간소화됩니다.

    1/2ρv2 = 1/2ρ(v+Δv)2 + ΔP

    여기서 Δv는 피토관을 통과하는 공기의 속도 변화량입니다. 이를 풀어쓰면 다음과 같습니다.

    Δv = v(2ΔP/ρ)1/2

    따라서 ΔP와 ρ가 주어졌으므로 유속 v를 구할 수 있습니다.

    v = Δv = v(2ΔP/ρ)1/2 = v(2×60×1.33×103/1.2)1/2 ≈ 31.3 m/s

    따라서 정답은 31.3입니다.
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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: 73%)
  • 크로멜 - 백금은 일반적으로 사용되지 않는 열전대 종류입니다. 다른 보기들은 모두 일반적으로 사용되는 열전대 종류이며, 크로멜 - 백금은 드문 경우에만 사용됩니다.
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