가스기사 필기 기출문제복원 (2016-05-08)

가스기사
(2016-05-08 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 기계효율을 ηm, 수력효율을 ηh, 체적효율을 ηv라 할 때, 펌프의 총효율은?

  1. (ηm×ηh)/ηv
  2. (ηm×ηv)/ηh
  3. ηm×ηh×ηv
  4. (ηv×ηh)/ηv
(정답률: 92%)
  • 펌프의 총효율은 기계적 손실, 수력학적 손실, 체적 손실을 모두 고려해야 하므로 각 효율의 곱으로 나타냅니다.
    $$ \eta_{total} = \eta_{m} \times \eta_{h} \times \eta_{v} $$
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2. 비중 0.9인 유체를 10ton/h의 속도로 20m 높이의 저장탱크에 수송한다. 지름이 일정한 관을 사용할 때 펌프가 유체에 가해준 일은 몇 ㎏f·m/㎏인가?(단, 마찰손실은 무시한다.)

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 65%)
  • 마찰 손실을 무시할 때, 펌프가 유체에 가해준 일은 유체를 해당 높이까지 올리는 위치 에너지를 계산하여 단위 질량당 값으로 구합니다.
    $$W = H$$
    $$W = 20$$
    $$W = 20\text{ kgf}\cdot\text{m}/\text{kg}$$
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3. 액체를 수송할 때 흡입관 또는 펌프 속에 공동현상(cavitation)이 일어날 수 있는 조건과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 흡입압력(suction pressure)이 대기압보다 낮을 때
  2. 흡입압력이 증기압보다 낮을 때
  3. 흡입압력수두와 증기압수두의 차가 유효흡입수두(net positive suction head)보다 낮을 때
  4. 흡입압력수두가 증기압수두와 유효흡입수두의 합보다 낮을 때
(정답률: 61%)
  • 공동현상은 액체의 압력이 해당 온도에서의 증기압보다 낮아져 기포가 발생하는 현상입니다. 따라서 단순히 흡입압력이 대기압보다 낮은 것은 공동현상의 직접적인 발생 조건이 아닙니다.
    오답 노트
    흡입압력이 증기압보다 낮을 때: 기포 발생의 직접적 원인
    유효흡입수두(NPSH) 부족: 공동현상 발생의 결정적 조건
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4. 내경이 40㎝, 길이가 500m인 관에 평균속도가 1.5m/s로 물이 흐르고 있을 때 Darcy 식을 사용하여 마찰손실 수두를 구하면 약 몇 m인가? (단, Darcy 마찰계수 f는 0.0422이다)

  1. 4.2
  2. 6.1
  3. 12.3
  4. 24.2
(정답률: 77%)
  • Darcy-Weisbach 식을 사용하여 관내 마찰손실 수두를 계산합니다.
    $$h_L = f \times \frac{L}{D} \times \frac{v^2}{2g}$$
    $$h_L = 0.0422 \times \frac{500}{0.4} \times \frac{1.5^2}{2 \times 9.8}$$
    $$h_L = 6.055$$
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5. 다음 중 등엔트로피 과정에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 가역 단열과정이다.
  2. 가역 등온과정이다.
  3. 마찰이 있는 등온과정이다.
  4. 마찰이 없는 비가역 과정이다.
(정답률: 92%)
  • 등엔트로피 과정은 외부와의 열 교환이 없는 단열 과정이면서 동시에 마찰 등의 손실이 없는 가역 과정인 가역 단열과정을 의미합니다.
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6. 질량 M, 길이 L, 시간 T로 압력의 차원을 나타낼 때 옳은 것은?

  1. MLT-2
  2. ML2T-2
  3. ML-1T-2
  4. ML2T-3
(정답률: 74%)
  • 압력의 정의는 단위 면적당 가해지는 힘($\text{Force} / \text{Area}$)이며, 힘은 질량 $\times$가속도($\text{Mass} \times \text{Length} / \text{Time}^2$)로 정의됩니다.
    $$P = \frac{F}{A} = \frac{M \times \frac{L}{T^2}}{L^2}$$
    $$P = M L^{-1} T^{-2}$$
    $$P = M L^{-1} T^{-2}$$
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7. 경험적으로 낙하거리 s는 물체의 질량 m, 낙하시간 t 및 중력가속도 g와 관계가 있다. 차원해석을 통해 이들에 관한 관계식을 옳게 나타낸 것은? (단, k는 무차원상수이다.)

  1. s＝㎏t
  2. s＝㎏t2
  3. s＝kmgt
  4. k＝kmgt2
(정답률: 68%)
  • 물체의 낙하 거리 $s$는 중력 가속도 $g$와 시간 $t$의 제곱에 비례하는 물리적 관계를 가집니다.
    $$s = kgt^{2}$$
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8. 일반적으로 원곤 내부 유동에서 층류만이 일어날 수 있는 레이놀즈수(Reynolds number)의 영역은?

  1. 2100 이상
  2. 2100 이하
  3. 21000 이상
  4. 21000 이하
(정답률: 92%)
  • 원관 내부 유동에서 레이놀즈수($Re$)가 $2100$이하일 때 유체의 흐름이 규칙적인 층류가 형성됩니다.
    오답 노트
    2100 이상: 천이영역 또는 난류가 발생합니다.
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9. 상온의 물속에서 압력파가 전파되는 속도는 얼마인가? (단, 물의 체적 탄성계수는 2×108㎏f/m2고, 비중은 1000㎏f/m3이다.)

  1. 340m/s
  2. 680m/s
  3. 1400m/s
  4. 1600m/s
(정답률: 54%)
  • 물속에서 압력파의 전파 속도는 체적 탄성계수와 밀도의 관계로 구할 수 있습니다.
    $$v = \sqrt{\frac{K}{\rho}}$$
    $$v = \sqrt{\frac{2 \times 10^{8}}{1000 \times 9.8}}$$
    $$v = 1428.57$$
    계산 결과 약 $1400\text{m/s}$가 도출됩니다.
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10. 공기의 비열비는 k이고 기체상수는 R일 때 절대온도가 T인 공기에서의 음속은?

  4. kRT
(정답률: 93%)
  • 이상기체 상태에서 음속은 비열비, 기체상수, 절대온도의 곱에 루트를 씌운 값으로 정의됩니다.
    $$ a = \sqrt{kRT} $$
    따라서 정답은 입니다.
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11. 그림과 같이 물위에 비중이 0.7인 유체가 A가 5m의 두께로 차 있을 때 유출속도는 V는 몇 m/s인가?

  1. 5.5
  2. 11.2
  3. 16.3
  4. 22.4
(정답률: 53%)
  • 유체의 비중을 고려한 상당깊이를 먼저 구한 후, 베르누이 정리를 이용해 유출속도를 계산합니다.
    상당깊이 $h_{e}$ 계산
    $$ h_{e} = \frac{S_{A} \times \rho_{w} \times h_{A}}{\rho_{w}} = 0.7 \times 5 = 3.5 $$
    전체 수두 $h = 10 + 3.5 = 13.5$ m
    유속 $V$ 계산
    $$ V = \sqrt{2gh} $$
    $$ V = \sqrt{2 \times 9.8 \times 13.5} $$
    $$ V = 16.3 $$
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12. 어떤 유체의 밀도가 138.63[㎏f·s2/m4]일 때 비중량은 몇 [㎏f/m3]인가?

  1. 1.381
  2. 13.55
  3. 140.8
  4. 1359
(정답률: 66%)
  • 비중량은 밀도에 중력가속도를 곱하여 구할 수 있습니다.
    $$ \gamma = \rho \times g $$
    $$ \gamma = 138.63 \times 9.8 $$
    $$ \gamma = 1359 $$
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13. 동력(power)과 같은 차원을 갖는 것은?

  1. 힘×거리
  2. 힘×가속도
  3. 압력×체적유량
  4. 압력×질량유량
(정답률: 69%)
  • 동력은 단위 시간당 한 일의 양으로, 압력에 체적유량을 곱한 값과 물리적 차원이 동일합니다.
    오답 노트
    힘×거리: 일(Work) 또는 에너지의 차원입니다.
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14. 밀도가 892㎏/m3인 원유가 단면적이 2.165×10-3m2인 관을 통하여 1.388×10-3m3/s로 들어가서 단면적이 각각 1.314×10-3m2로 동일한 2개의 관으로 분할되어 나갈 때 분할되는 관내에서의 유속은 약 몇 m/s인가? (단, 분할되는 2개 관에서의 평균유속은 같다.)

  1. 1.06
  2. 0.841
  3. 0.619
  4. 0.528
(정답률: 47%)
  • 질량 보존 법칙에 따라 유입되는 유량은 분할되어 나가는 유량의 합과 같으므로, 분할된 관 하나의 유속을 계산합니다.
    $$v = \frac{Q_{in} / 2}{A_{out}}$$
    $$v = \frac{1.388 \times 10^{-3} / 2}{1.314 \times 10^{-3}}$$
    $$v = 0.528$$
  • <문제 해설>
    유속 = [1.388×10^-3×(1/2)]/1.314×10^-3
    = 0.528 m/s
    [해설작성자 : 지금달려]
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15. 수축노즐에서의 등엔트로피유동에서 기체의 임계압력(P*)을 옳게 나타낸 것은? (단, 비열비는 k, 정체압력은 P0이다.)

(정답률: 75%)
  • 수축노즐의 등엔트로피 유동에서 임계압력비는 비열비 $k$에 의해 결정되며, 정체압력 $P_0$에 임계압력비를 곱하여 임계압력을 구합니다.
    $$P^* = P_0 ( \frac{2}{k+1} )^{\frac{k}{k-1}}$$
  • <문제 해설>
    임계압력비 (2/(k+1))^(k/(k-1))
    임계온도비 2/(k+1)
    [해설작성자 : 오빠야]

    참고 (T2/T1)=(V1/V2)^(K-1)=(P2/P1)^(K-1/K)
    [해설작성자 : 에이치백]
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16. 레이놀즈수가 106이고 상대조도가 0.005인 원관의 마찰계수 f는 0.03이다. 이 원관에 부차손실계수가 6.6인 글로브밸브를 설치하였을 때, 이 밸브의 등가길이(또는 상당길이)는 관 지름의 몇 배인가?

  1. 25
  2. 55
  3. 220
  4. 440
(정답률: 66%)
  • 부차손실계수와 마찰계수, 등가길이의 관계식을 이용하여 밸브의 상당길이를 계산합니다.
    $$L_e = \frac{K \cdot D}{f}$$
    $$L_e = \frac{6.6 \cdot D}{0.03}$$
    $$L_e = 220D$$
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17. 원심 펌프가 높은 능력으로 운전되는 경우 임펠러 흡입부의 압력이 유체의 증기압보다 낮아지면 흡입부의 유체는 증발하게 되며 이 증기는 임펠러의 고압부로 이동하여 갑자기 응축하게 된다. 이러한 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 캐비테이션(cavitation)
  2. 펌핑(pumping)
  3. 디퓨전 링(diffusion ring)
  4. 에어 바인딩(air binding)
(정답률: 87%)
  • 유체 내의 압력이 증기압보다 낮아져 기포가 발생하는 공동현상을 캐비테이션(cavitation)이라고 합니다. 이 기포들이 고압부로 이동하며 갑자기 응축될 때 소음과 진동, 임펠러 손상을 유발합니다.
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18. 수평원관에서의 층류 유동을 Hagen-Poiseuille 유동이라고 한다. 이 흐름에서 일정한 유량의 물이 흐를 때 지름을 2배로 하면 손실 수두는 몇 배가 되는가?

  1. 4
  2. 16
  3. 1/4
  4. 1/16
(정답률: 61%)
  • Hagen-Poiseuille 유동에서 손실 수두 $H_f$는 관의 지름 $D$의 4제곱에 반비례합니다. 따라서 지름이 2배가 되면 손실 수두는 $\frac{1}{2^4}$배가 됩니다.
    $$H_f \propto \frac{1}{D^4}$$
    $$H_f \propto \frac{1}{2^4}$$
    $$H_f = \frac{1}{16}$$
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19. 수차의 효율을 η, 수차의 실제 출력을 L[PS], 수량을 Q[m3/s]라 할 때 유효낙차 H[m]를 구하는 식은?

  1. H＝L/(13.3ηQ) [m]
  2. H＝QL/13.3η [m]
  3. H＝Lη/13.3Q [m]
  4. H＝η/(L×13.3Q) [m]
(정답률: 69%)
  • 수차의 효율 $\eta$는 실제 출력 $L$을 이론상 출력 $L_a$로 나눈 값입니다. 이론상 출력 $L_a = \frac{1000 \times H \times Q}{75} \approx 13.33HQ$이므로, 이를 $H$에 대해 정리하면 다음과 같습니다.
    $$H = \frac{L}{13.3\eta Q}$$
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20. 유체의 점성과 관련된 설명 중 잘못된 것은?

  1. poise는 점도의 단위이다.
  2. 점도란 흐름에 대한 저항력의 척도이다.
  3. 동점성 계수는 점도/밀도와 같다.
  4. 20℃에서의 물의 점도는 1poise이다.
(정답률: 85%)
  • 20℃에서의 물의 점도는 $1\text{ poise}$가 아니라 $1\text{ cP}$ (Centi Poise)입니다.
    오답 노트
    poise는 점도의 단위이다: 맞음
    점도란 흐름에 대한 저항력의 척도이다: 맞음
    동점성 계수는 점도/밀도와 같다: 맞음
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2과목: 연소공학

21. 다음 중 리프팅(lifting)의 원인과 거리가 먼 것은?

  1. 노즐구경이 너무 크게 된 경우
  2. 공기조절기를 지나치게 열었을 경우
  3. 가스의 공급압력이 지나치게 높은 경우
  4. 버너의 염공에 먼지 등이 부착되어 염공이 작아져 있을 경우
(정답률: 61%)
  • 리프팅은 화염이 버너에서 떨어지는 현상으로, 공기조절기를 지나치게 열어 1차 공기량이 과다하거나, 가스 공급압력이 너무 높을 때, 또는 염공에 먼지가 붙어 2차 공기량이 부족할 때 발생합니다. 노즐구경이 너무 크게 된 경우는 리프팅의 직접적인 원인과 거리가 멉니다.
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22. 연소계산에 사용되는 공기비 등에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 공기비란 실제로 공급한 공기량의 이론 공기량에 대한 비율이다.
  2. 과잉공기란 연소 시 단위연료 당의 공급 공기량을 말한다.
  3. 필요한 공기량의 최소량은 화학 반응식으로부터 이론적으로 구할 수 있다.
  4. 공연비는 공기와 연료의 공급 질량비를 말한다.
(정답률: 76%)
  • 과잉공기는 실제 공급된 공기량에서 이론 공기량을 뺀 '여분의 공기량'을 의미하며, 단순히 단위연료당 공급 공기량을 말하는 것이 아닙니다.
    오답 노트
    공기비: 실제 공기량과 이론 공기량의 비율이 맞습니다.
    필요한 공기량의 최소량: 화학 반응식을 통해 이론 공기량으로 구할 수 있습니다.
    공연비: 공기와 연료의 질량비가 맞습니다.
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23. 가연성 물질이 되기 쉬운 조건이 아닌 것은?

  1. 열전도율이 적어야 한다.
  2. 활성화에너지가 커야 한다.
  3. 산소와 친화력이 커야 한다.
  4. 가연물의 표면적이 커야 한다.
(정답률: 69%)
  • 가연성 물질이 되기 쉬우려면 반응을 시작하는 데 필요한 최소 에너지인 활성화에너지가 작아야 합니다. 활성화에너지가 크면 반응이 일어나기 어렵습니다.
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24. 열역학 제 2법칙에 어긋나는 것은?

  1. 열은 스스로 저온의 물체에서 고온의 물체로 이동할 수 없다.
  2. 열은 항상 고온에서 저온으로 흐른다.
  3. 에너지 변환의 방향성을 표시한 법칙이다.
  4. 제 2종 영구기관을 만드는 것은 쉽다.
(정답률: 84%)
  • 열역학 제2법칙은 에너지 흐름의 방향성을 규정하며, 열을 100% 일로 변환하는 제2종 영구기관의 제작은 물리적으로 불가능합니다.
    오답 노트
    열은 스스로 저온에서 고온으로 이동할 수 없다, 열은 항상 고온에서 저온으로 흐른다, 에너지 변환의 방향성을 표시한 법칙이다: 모두 열역학 제2법칙의 핵심 내용입니다.
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25. 어떤 용기 속에 1㎏의 기체가 들어 있다. 이 용기의 기체를 압축하는 데 2300㎏f·m의 일을 하였으며, 이때 7kcal의 열량이 용기 밖으로 방출하였다면 이 기체의 내부 에너지 변화량은 약 얼마인가?

  1. 0.7kcal/㎏
  2. 1.0kcal/㎏
  3. 1.6kcal/㎏
  4. 2.6kcal/㎏
(정답률: 57%)
  • 열역학 제1법칙에 따라 내부 에너지 변화량은 외부에서 가해준 일에서 방출된 열량을 뺀 값으로 계산합니다. 이때 일의 단위인 $kgf \cdot m$를 $kcal$로 변환하기 위해 $1 kcal = 427 kgf \cdot m$를 적용합니다.
    $$ \Delta U = W - Q $$
    $$ \Delta U = \frac{2300}{427} - 7 $$
    $$ \Delta U = 1.6 $$
  • 7-2300×1/427=1.613 (kcal/kg)
    [해설작성자 : 지금달려]
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26. 폭굉유도거리(DID)가 짧아지는 경우는?

  1. 압력이 낮을 때
  2. 관지름이 굵을 때
  3. 점화원의 에너지가 작을 때
  4. 정상 연소속도가 큰 혼합가스일 때
(정답률: 70%)
  • 폭굉유도거리(DID)는 화염이 가속되어 폭굉으로 전이될 때까지의 거리로, 정상 연소속도가 큰 혼합가스일수록 화염 전파 속도가 빨라 DID가 짧아집니다.
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27. 메탄을 공기비 1.3에서 연소시킨 경우 단열연소온도는 약 몇 K인가? (단, 메탄의 저발열량은 50MJ/㎏, 배기가스의 평균비열은 1.293kJ/㎏·K이고 고온에서의 열분해는 무시하고 연소 전 온도는 25℃이다.)

  1. 1688
  2. 1820
  3. 1961
  4. 2234
(정답률: 39%)
  • 메탄의 저발열량을 연소가스 전체의 비열 곱으로 나누어 온도 상승분을 구한 뒤, 초기 온도를 더해 단열연소온도를 산출합니다.
    먼저 메탄 $1\text{kg}$당 연소가스량 $G$를 계산하면, $\text{CO}_2$ $2.75\text{kg}$, $\text{H}_2\text{O}$ $2.25\text{kg}$, $\text{N}_2$ $13.24\text{kg}$, 과잉공기 $B$ $5.17\text{kg}$의 합으로 $G = 23.41\text{kg}$이 됩니다.
    $$T_2 = \frac{H_L}{G \times C} + T_1$$
    $$T_2 = \frac{50000}{23.41 \times 1.293} + 298$$
    $$T_2 = 1948.85$$
    계산 결과 약 $1949\text{K}$이며, 보기 중 가장 근접한 값은 $1961\text{K}$입니다.
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28. 방폭전기기기의 구조별 표시방법으로 틀린 것은?

  1. p - 압력(壓力) 방폭구조
  2. o - 안전증 방폭구조
  3. d - 내압(耐壓) 방폭구조
  4. s - 특수방폭구조
(정답률: 87%)
  • 방폭구조 기호에서 안전증 방폭구조는 $e$로 표시합니다. $o$는 유입 방폭구조를 의미합니다.
    오답 노트 $p$: 압력 방폭구조 (옳음) $d$: 내압 방폭구조 (옳음) $s$: 특수 방폭구조 (옳음)
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29. 기체연료의 주된 연소 형태는?

  1. 확산연소
  2. 액면연소
  3. 증발연소
  4. 분무연소
(정답률: 90%)
  • 기체연료는 연료와 공기가 혼합되어 연소하는 확산연소 형태가 주를 이룹니다.
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30. 압력 0.1MPa, 체적 3m3인 273.15K의 공기가 이상적으로 단열압축되어 그 체적이 1/3 으로 감소되었다. 엔탈피 변화량은 약 몇 kJ인가? (단, 공기의 기체상수는 0.287kJ/㎏·K, 비열비는 1.4이다.)

  1. 560
  2. 570
  3. 580
  4. 590
(정답률: 45%)
  • 단열압축 과정에서 가해진 압축일량은 내부 에너지 및 엔탈피 변화량과 절대값이 같습니다.
    $$W = \frac{k}{k-1} P_1 V_1 (1 - (\frac{V_1}{V_2})^{k-1})$$
    $$W = \frac{1.4}{1.4-1} \times (0.1 \times 10^3) \times 3 \times (1 - (\frac{3}{1})^{1.4-1})$$
    $$W = 579.4$$
    따라서 엔탈피 변화량은 약 $580 \text{ kJ}$ 입니다.
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31. 위험성 평가기법 중 사고를 일으키는 장치의 이상이나 운전자 실수의 조합을 연역적으로 분석하는 평가기법은?

  1. FTA(Fault Tree Analysis)
  2. ETA(Event Tree Analysis)
  3. CCA(Cause Consequence Analysis)
  4. HAZOP(Hazard and Operability Studies)
(정답률: 70%)
  • FTA(Fault Tree Analysis)는 원치 않는 사건(Top Event)을 설정하고, 그 원인이 되는 장치 이상이나 인적 실수를 하향식(Top-down)으로 분석하는 연역적 평가기법입니다.
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32. 연료에 고정 탄소가 많이 함유 되어 있을 때 발생되는 현상으로 옳은 것은?

  1. 매연발생이 많다.
  2. 발열량이 높아진다.
  3. 연소효과가 나쁘다.
  4. 열손실을 초래한다.
(정답률: 78%)
  • 연료 내 고정 탄소 함유량이 많을수록 연소 시 발생하는 열량이 증가하여 발열량이 높아집니다.
    오답 노트
    매연발생: 고정 탄소가 많으면 오히려 매연 발생이 적어집니다.
    연소효과: 연소효과가 좋아집니다.
    열손실: 열손실이 줄어듭니다.
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33. 1기압의 외압에서 1몰인 어떤 이상기체의 온도를 5℃높였다. 이때 외계에 한 최대 일은 약 몇 cal인가?

  1. 0.99
  2. 9.94
  3. 99.4
  4. 994
(정답률: 58%)
  • 정압 과정에서 이상기체가 외계에 한 일은 기체상수, 몰수, 온도 변화의 곱으로 계산합니다.
    $$W = nRT$$
    $$W = 1 \times 1.987 \times 5$$
    $$W = 9.94$$
  • 일=RT
    R=8.314Nm/molK
    [해설작성자 : 에이치백]

    R=0.082 L atm / mol K=1.987 cal / mol K
    W=nRT=1*1.987*5=9.935cal
    [해설작성자 : 영햄]
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34. 유독물질의 대기확산에 영향을 주게 되는 매개변수로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 토양의 종류
  2. 바람의 속도
  3. 대기안정도
  4. 누출지점의 높이
(정답률: 87%)
  • 대기확산은 기상 조건과 배출원 특성에 의해 결정됩니다. 바람의 속도, 대기안정도, 누출지점의 높이는 확산 범위와 농도에 직접적인 영향을 주지만, 토양의 종류는 대기 중의 확산 과정과는 무관합니다.
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35. 공기가 산소 20v%, 질소 80v%의 혼합기체라고 가정할 때 표준상태(0℃, 101.325kPa)에서 공기의 기체상수는 약 몇 kJ/㎏·K인가?

  1. 0.269
  2. 0.279
  3. 0.289
  4. 0.299
(정답률: 65%)
  • 혼합기체의 기체상수는 일반기체상수를 혼합기체의 평균분자량으로 나누어 계산합니다.
    $$R = \frac{R_u}{M}$$
    $$R = \frac{8.314}{(32 \times 0.2) + (28 \times 0.8)}$$
    $$R = 0.289$$
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36. 어떤 열기관에서 온도 20℃의 엔탈피 변화가 단위 중량당 200kcal일 때 엔트로피 변화량(kcal/㎏·K)은?

  1. 0.34
  2. 0.68
  3. 0.73
  4. 10
(정답률: 67%)
  • 엔트로피 변화량은 엔탈피 변화량을 절대온도로 나누어 계산합니다.
    $$S = \frac{\Delta H}{T}$$
    $$S = \frac{200}{273 + 20}$$
    $$S = 0.68$$
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37. 유동층연소에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 균일한 연소가 가능하다.
  2. 높은 전열 성능을 가진다.
  3. 소각로 내에서 탈황이 가능하다.
  4. 부하변동에 대한 적응력이 우수하다.
(정답률: 52%)
  • 유동층연소는 저온 연소를 통해 균일한 연소와 탈황이 가능하고 전열 성능이 좋지만, 부하변동에 대한 적응력은 떨어지는 특성이 있습니다.
    오답 노트
    부하변동에 대한 적응력이 우수하다: 적응력이 낮음
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38. 자연 상태의 물질을 어떤 과정(Process)을 통해 화학적으로 변형시킨 상태의 연료를 2차 연료라고 한다. 다음 중 2차 연료에 해당하는 것은?

  1. 석탄
  2. 원유
  3. 천연가스
  4. LPG
(정답률: 89%)
  • 석탄, 원유, 천연가스는 자연 상태 그대로의 1차 연료이며, LPG는 원유나 천연가스를 정제 및 가공하여 만든 2차 연료입니다.
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39. 다음 중 연소 시 가장 높은 온도를 나타내는 색깔은?

  1. 적색
  2. 백적색
  3. 휘백색(輝白色)
  4. 황적색
(정답률: 87%)
  • 연소 시 화염의 색깔은 온도가 높을수록 적색 $\rightarrow$ 황색 $\rightarrow$ 백색 순으로 변하며, 휘백색이 가장 높은 온도를 나타냅니다.
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40. 카르노사이클에서 열량을 받는 과정?

  1. 등온팽창
  2. 등온압축
  3. 단열팽창
  4. 단열압축
(정답률: 54%)
  • 카르노 사이클의 4단계 과정 중 등온팽창 과정에서 외부로부터 열을 흡수(열공급)합니다.
    오답 노트
    등온압축: 열방출 과정
    단열팽창: 외부와 열교환 없이 온도 하강
    단열압축: 외부와 열교환 없이 온도 상승
  • 등온팽창:열공급
    등온압축:열방출
    [해설작성자 : 합격하자]
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3과목: 가스설비

41. LNG의 기화장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. Open rack vaporizer는 해수를 가열원으로 사용한다.
  2. Submerged conversion vaporizer는 연소가스가 수조에 설치된 열교환기의 하부에 고속으로 분출되는 구조이다.
  3. Submerged conversion vaporizer는 물을 순환시키기 위하여 펌프 등의 다른 에너지원을 필요로 한다.
  4. Intermediate fluid vaporizer는 프로판을 중간매체로 사용할 수 있다.
(정답률: 64%)
  • Submerged combustion vaporizer는 연소가스에 의해 물이 가열되어 자연 대류가 발생하므로, 물을 순환시키기 위한 별도의 펌프가 필요 없습니다.
    오답 노트
    펌프 필요: Open rack vaporizer는 해수 순환을 위해 펌프가 필요함
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42. 일반도시가스 공급시설에서 최고 사용압력이 고압, 중압인 가스홀드에 대한 안전조치 사항이 아닌 것은?

  1. 가스방출 장치를 설치한다.
  2. 맨홀이나 검사구를 설치한다.
  3. 응축액을 외부로 뽑을 수 있는 장치를 설치한다.
  4. 관의 입구와 출구에는 온도나 압력의 변화에 따른 신축을 흡수하는 조치를 한다.
(정답률: 58%)
  • 가스방출 장치는 고압이나 중압이 아닌 저압 가스홀더에 설치하는 안전조치 사항입니다.
  • 가스방출장치는 저압의 가스홀더에 해
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43. 내용적 120L의 LP가스 용기에 50㎏의 프로판을 충전하였다. 이 용기 내부가 액으로 충만될 때의 온도를 그림에서 구한 것은?

  1. 37℃
  2. 47℃
  3. 57℃
  4. 67℃
(정답률: 82%)
  • 용기 내부가 액으로 충만될 때의 비용적을 구하여 그래프에서 해당 온도를 찾는 문제입니다.
    $$V = \frac{v}{m}$$
    $$V = \frac{120\text{ L}}{50\text{ kg}}$$
    $$V = 2.4\text{ L/kg}$$
    그래프에서 비용적이 $2.4\text{ L/kg}$일 때의 가로축 온도를 읽으면 $67\text{ ℃}$입니다.
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44. 천연가스의 액화에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 가스전에서 채취된 천연가스는 불순물이 거의 없어 별도의 전처리 과정이 필요하지 않다.
  2. 임계온도 이상, 임계압력 이하에서 천연가스를 액화한다.
  3. 캐스케이드 사이클은 천연가스를 액화하는 대표적인 냉동사이클이다.
  4. 천연가스의 효율적 액화를 위해서는 성능이 우수한 단일 조성의 냉매 사용이 권고된다.
(정답률: 67%)
  • 천연가스 액화를 위해서는 프로판, 에틸렌, 메탄과 같은 여러 냉매를 단계적으로 사용하는 캐스케이드 냉동 사이클이 대표적으로 적용됩니다.
    오답 노트
    가스전 채취 가스: 불순물 제거를 위한 전처리 과정 필수
    액화 조건: 임계온도 이하에서 액화 가능
    냉매 조성: 단일 조성보다는 혼합 냉매나 다단 냉매 사용이 효율적
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45. 저온수증기 개질에 의한 SNG(대체천연가스)제조 프로세스의 순서로 옳은 것은?

  1. LPG → 수소화 탈황 → 저온수증기 개질 → 메탄화 → 탈탄산 → 탈습 → SNG
  2. LPG → 수소화 탈황 → 저온수증기 개질 → 탈습 → 탈탄산 → 메탄화 → SNG
  3. LPG → 저온수증기 개질 → 수소화 탈황 → 탈습 → 탈탄산 → 메탄화 → SNG
  4. LPG → 저온수증기 개질 → 탈습 → 수소화 탈황 → 탈탄산 → 메탄화 → SNG
(정답률: 62%)
  • 저온수증기 개질을 통한 SNG 제조 공정의 올바른 순서는 다음과 같습니다.
    LPG $\rightarrow$ 수소화 탈황 $\rightarrow$ 저온수증기 개질 $\rightarrow$ 메탄화 $\rightarrow$ 탈탄산 $\rightarrow$ 탈습 $\rightarrow$ SNG
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46. 저압배관에서 압력손실의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 마찰저항에 의한 손실
  2. 배관의 입상에 의한 손실
  3. 밸브 및 엘보 등 배관 부속품에 의한 손실
  4. 압력계, 유량계 등 계측기 불량에 의한 손실
(정답률: 81%)
  • 저압배관의 압력손실은 유체가 흐르면서 발생하는 물리적 저항에 의해 결정됩니다. 마찰저항, 배관의 입상(높이 차이), 밸브 및 엘보와 같은 부속품에 의한 저항이 주요 원인이며, 계측기의 불량은 측정값의 오류일 뿐 실제 배관 내 압력손실의 물리적 원인이 아닙니다.
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47. 다음 [보기]와 같은 성질을 갖는 가스는?

  1. 산소
  2. 질소
  3. 염소
  4. 수소
(정답률: 75%)
  • 공기보다 무겁고 조연성 가스이며, 특히 염소산칼륨을 이산화망간 촉매 하에서 가열하여 얻을 수 있는 가스는 산소입니다.
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48. 가스배관의 굵기를 구할 수 있는 다음 식에서 “S”가 의미하는 것은?

  1. 유량계수
  2. 가스 비중
  3. 배관 길이
  4. 관 내경
(정답률: 79%)
  • 중고압배관의 유량 계산식에서 각 기호의 의미를 묻는 문제입니다. 제시된 식 $\sqrt{\frac{(P_2^2-P_1^2)d^5}{SL}}$에서 $S$는 가스의 비중을 의미합니다.
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49. 아세틸렌(C2H2)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 동과 직접 접촉하여 폭발성의 아세틸라이드를 만든다.
  2. 비점과 융점이 비슷하여 고체 아세틸렌은 융해한다.
  3. 아세틸렌가스의 충전제로 규조토, 목탄 등의 다공성 물질을 사용한다.
  4. 흡열 화합물이므로 압축하면 분해폭발 할 수 있다.
(정답률: 71%)
  • 아세틸렌은 비점($-75^{\circ}C$)과 융점($-84^{\circ}C$)이 매우 비슷하여, 고체 상태에서 액체를 거치지 않고 바로 기체로 변하는 승화 현상이 일어납니다. 따라서 고체 아세틸렌은 융해한다는 설명은 틀린 것입니다.
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50. 액화가스 용기 및 차량에 고정된 탱크의 저장능력을 구하는 식은? (단, V : 내용적, P : 최고충전압력, C : 가스 종류에 따른 정수, d : 상용온도에서의 액화가스의 비중이다.)

  1. 10PV
  2. (10P＋1)V
  3. V/C
  4. 0.9dV
(정답률: 69%)
  • 액화가스 용기 및 차량에 고정된 탱크의 저장능력을 산출하는 공식은 내용적을 가스 종류별 정수로 나눈 값입니다.
    $$ \text{저장능력} = \frac{V}{C} $$
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51. 정압기의 특성 중 유량과 2차 압력과의 관계를 나타내는 것은?

  1. 정특성
  2. 유량특성
  3. 동특성
  4. 작동 최소차압
(정답률: 80%)
  • 정압기에서 유량과 2차 압력의 관계를 나타내는 것을 정특성이라고 합니다.
    오답 노트
    동특성: 유량 변화에 따른 압력의 과도 응답 특성
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52. 외부전원법으로 전기방식 시공 시 직류전원 장치의＋극 및 -극에는 각각 무엇을 연결해야 하는가?

  1. ＋극 : 불용성 양극, -극 : 가스배관
  2. ＋극 : 가스배관, -극 : 불용성 양극
  3. ＋극 : 전철레일, -극 : 가스배관
  4. ＋극 : 가스배관, -극 : 전철레일
(정답률: 65%)
  • 외부전원법 전기방식은 전원 장치의 $+$극을 불용성 양극에 연결하고, $-$극을 보호 대상인 가스배관에 연결하여 배관에 전류를 공급함으로써 부식을 방지하는 원리입니다.
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53. 냄새가 나는 물질(부취제)의 주입방법이 아닌 것은?

  1. 적하식
  2. 증기주입식
  3. 고압분사식
  4. 회전식
(정답률: 66%)
  • 부취제 주입 방법은 크게 액체 주입 방식(펌프, 적하, 미터연결 바이패스)과 기체 주입 방식(위크 증발, 바이패스 증발)으로 구분됩니다. 따라서 회전식은 부취제 주입 방법이 아닙니다.
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54. 다음 중 양정이 높을 때 사용하기에 가장 적당한 펌프는?

  1. 1단 펌프
  2. 다단펌프
  3. 단흡입 펌프
  4. 양흡입 펌프
(정답률: 81%)
  • 다단펌프는 동일 회전축에 2개 이상의 임펠러를 직렬로 설치하여 압력을 높인 펌프로, 양정이 높거나 고압력이 요구되는 환경에 가장 적합합니다.
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55. 도시가스 제조설비 중 나프타의 접촉분해(수증기개질)법에서 생성가스 중 메탄(CH4)성분을 많게 하는 조건은?

  1. 반응 온도 및 압력을 상승시킨다.
  2. 반응온도 및 압력을 감소시킨다.
  3. 반응온도를 저하시키고 압력을 상승시킨다.
  4. 반응온도를 상승시키고 압력을 감소시킨다.
(정답률: 57%)
  • 나프타 접촉분해(수증기개질) 반응에서 메탄($CH_{4}$)과 이산화탄소($CO_{2}$)는 온도가 낮아질수록 생성량이 증가하는 특성을 가집니다. 따라서 반응온도를 저하시키고 압력을 상승시키는 조건에서 메탄 성분이 많아집니다.
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56. 가스배관의 플랜지(flange) 이음에 사용되는 부품이 아닌 것은?

  1. 플랜지
  2. 가스켓
  3. 체결용 볼트
  4. 플러그
(정답률: 77%)
  • 플랜지 이음은 플랜지, 가스켓, 체결용 볼트를 사용하여 배관을 연결하는 방식입니다.
    오답 노트
    플러그: 배관의 끝단을 막아 밀폐할 때 사용하는 부속품입니다.
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57. 수소화염 또는 산소·아세틸렌 화염을 사용하는 시설 중 분기되는 각각의 배관에 반드시 설치해야 하는 장치는?

  1. 역류방지장치
  2. 역화방지장치
  3. 긴급이송장치
  4. 긴급차단장치
(정답률: 78%)
  • 수소화염이나 산소·아세틸렌 화염 사용 시, 화염이 배관 내부로 역류하여 폭발하는 것을 방지하기 위해 분기되는 배관마다 역화방지장치를 반드시 설치해야 합니다.
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58. 직경 150mm, 행정 100mm, 회전수 500rpm, 체적효율 75%인 왕복압축기의 송출량은 약 얼마인가?

  1. 0.54m3/min
  2. 0.66m3/min
  3. 0.79m3/min
  4. 0.88m3/min
(정답률: 58%)
  • 왕복압축기의 송출량은 실린더의 단면적, 행정 거리, 회전수 및 체적효율을 곱하여 계산합니다.
    $$Q = \frac{\pi}{4} D^{2} L n N$$
    $$Q = \frac{3.14}{4} \times 0.15^{2} \times 0.1 \times 0.75 \times 500$$
    $$Q = 0.66$$
    따라서 송출량은 $0.66\text{m}^{3}/\text{min}$ 입니다.
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59. 나사식 압축기의 특징으로 틀린 것은?

  1. 용기 조절이 어렵다.
  2. 기초, 설치면적 등이 적다.
  3. 기체에는 맥동이 적고 연속적으로 압축한다.
  4. 토출압력의 변화에 의한 용량 변화가 크다.
(정답률: 56%)
  • 나사식 압축기는 로터의 맞물림을 통해 연속적으로 압축하므로 토출 압력 변화에 따른 용량 변화가 매우 적은 것이 특징입니다.
    오답 노트
    토출압력의 변화에 의한 용량 변화가 크다: 용량 변화가 적은 것이 올바른 특징입니다.
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60. 고압가스 용기의 재료에 사용되는 강의 성분 중 탄소, 인, 황의 함유량은 제한되어 있다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 황은 적열취성의 원인이 된다.
  2. 인(P)은 될수록 많은 것이 좋다.
  3. 탄소량은 증가하면 인장강도와 충격치가 감소한다.
  4. 탄소량이 많으면 인장강도는 감소하고 충격치는 증가한다.
(정답률: 75%)
  • 강의 성분 중 황($\text{S}$)은 고온에서 결정립계에 응집하여 재료를 취약하게 만드는 적열취성의 주된 원인이 됩니다.
    오답 노트
    인($\text{P}$)은 될수록 많은 것이 좋다: 인은 상온취성의 원인이 되므로 제한해야 합니다.
    탄소량은 증가하면 인장강도와 충격치가 감소한다: 탄소량이 증가하면 인장강도는 증가하고 충격치는 감소합니다.
    탄소량이 많으면 인장강도는 감소하고 충격치는 증가한다: 탄소량이 증가하면 인장강도는 증가하고 충격치는 감소합니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 철근콘크리트제 방호벽의 설치기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 일체로 된 철근콘크리트 기초로 한다.
  2. 기초의 높이는 350mm 이상, 되메우기 깊이는 300mm 이상으로 한다.
  3. 기초의 두께는 방호벽 최하부 두께의 120% 이상으로 한다.
  4. 직경 8mm 이상의 철근을 가로, 세로 300mm 이하의 간격으로 배근한다.
(정답률: 63%)
  • 철근콘크리트제 방호벽의 철근 배근 기준은 직경 $9\text{ mm}$이상의 철근을 가로, 세로 $400\text{ mm}$이하의 간격으로 배근하는 것이 원칙입니다.
    오답 노트
    직경 $8\text{ mm}$이상의 철근을 가로, 세로 $300\text{ mm}$이하의 간격으로 배근한다: 기준 수치(직경 $9\text{ mm}$, 간격 $400\text{ mm}$)가 틀렸습니다.
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62. 고압가스 저장탱크는 가스가 누출하지 아니하는 구조로 하고 가스를 저장하는 것에는 가스방출장치를 설치하여야 한다. 이때 가스저장능력이 몇 m3이상인 경우에 가스방출장치를 설치하여야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 50
  4. 500
(정답률: 60%)
  • 고압가스 안전관리법령에 따라 가스저장능력이 $5\text{ m}^3$이상인 저장탱크에는 가스방출장치를 반드시 설치하여야 합니다.
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63. 가연성가스이면서 독성가스인 것은?

  1. 염소, 불소, 프로판
  2. 암모니아, 질소, 수소
  3. 프로필렌, 오존, 아황산가스
  4. 산화에틸렌, 염화메탄, 황화수소
(정답률: 78%)
  • 산화에틸렌, 염화메탄, 황화수소는 모두 가연성가스이면서 동시에 독성가스에 해당합니다.
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64. 액화석유가스 사용시설에 설치되는 조정압력 3.3kPa 이하인 조정기의 안전장치 작동정지 압력의 기준은?

  1. 7kPa
  2. 5.6kPa~8.4kPa
  3. 5.04kPa~8.4kPa
  4. 9.9kPa
(정답률: 73%)
  • 액화석유가스 사용시설에서 조정압력이 $3.3\text{kPa}$이하인 조정기의 안전장치 작동정지 압력 기준은 $5.04\text{kPa} \sim 8.4\text{kPa}$ 입니다.
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65. 고압가스 특정제조시설에서 안전구역 안의 고압가스 설비의 외면으로부터 다른 안전구역 안에 있는 고압가스 설비의 외면까지 유지하여야 할 거리의 기준은?

  1. 10m 이상
  2. 20m 이상
  3. 30m 이상
  4. 50m 이상
(정답률: 52%)
  • 고압가스 특정제조시설의 안전구역 간 이격 거리 기준에 따라, 설비 외면으로부터 다른 안전구역 설비 외면까지는 $30\text{m}$이상을 유지해야 합니다.
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66. 지중에 설치하는 강재배관의 전위측정용터미널(T/B)의 설치기준으로 틀린 것은?

  1. 희생양극법은 300m 이내 간격으로 설치한다.
  2. 직류전철 횡단부 주위에는 설치할 필요가 없다.
  3. 지중에 매설되어 있는 배관절연부 양측에 설치한다.
  4. 타 금속구조물과 근접교차부분에 설치한다.
(정답률: 68%)
  • 강재배관의 전위측정용터미널(T/B)은 부식 방지 관리를 위해 직류전철 횡단부 주위에도 반드시 설치해야 합니다.
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67. 시안화수소에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 가연성, 독성가스이다.
  2. 가스의 색깔은 연한 황색이다.
  3. 공기보다 아주 무거워 아래쪽에 체류하기 쉽다.
  4. 냄새가 없고, 인체에 대한 강한 마취작용을 나타낸다.
(정답률: 70%)
  • 시안화수소는 가연성과 독성을 동시에 가진 가스입니다.
    오답 노트
    연한 황색: 무색 투명함
    공기보다 아주 무거워 아래쪽에 체류: 공기보다 가벼움
    냄새가 없고 마취작용: 특유의 감/복숭아 냄새가 남
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68. 염소의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가연성이다.
  2. 독성가스이다.
  3. 상온에서 액화시킬 수 있다.
  4. 수분과 반응하고 철을 부식시킨다.
(정답률: 70%)
  • 염소는 강한 산화력을 가진 독성 가스로, 불에 타지 않는 비가연성 가스입니다.
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69. 지하에 설치하는 액화석유가스 저장탱크실 재료의 규격으로 옳은 것은?

  1. 설계강도 : 25MPa이상
  2. 1물-시멘트비 : 25% 이하
  3. 슬럼프(slump) : 50~150㎜
  4. 굵은 골재의 최대 치수 : 25㎜
(정답률: 66%)
  • 지하 설치 액화석유가스 저장탱크실 재료 규격상 굵은 골재의 최대 치수는 $25\text{mm}$가 옳습니다.
    오답 노트
    설계강도: $21\text{MPa}$이상
    1물-시멘트비: $50\%$이하
    슬럼프: $120\sim150\text{mm}$
  • <문제 해설>
    1. 설계강도: 21MPa 이상
    2. 1물-시멘트비: 50% 이하
    3. 슬럼프: 120~150mm
    4. 공기량: 4% 이하
    [해설작성자 : 에이치백]
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70. 공기보다 무거워 누출 시 체류하기 쉬운 가스가 아닌 것은?

  1. 산소
  2. 염소
  3. 암모니아
  4. 프로판
(정답률: 70%)
  • 가스의 체류 여부는 공기의 평균 분자량($29$)과 비교하여 결정합니다. 암모니아의 분자량은 $17$로 공기보다 작기 때문에 누출 시 위로 떠오르는 가벼운 가스에 해당합니다.
    오답 노트
    산소($32$), 염소($71$), 프로판($44$): 분자량이 $29$보다 커서 공기보다 무거운 가스입니다.
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71. 가스용품 중 배관용 밸브 제조 시 기술기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 밸브의 O-링과 패킹은 마모 등 이상이 없는 것으로 한다.
  2. 볼밸브는 핸들 끝에서 294.2N 이하의 힘을 가해서 90°회전할 때 완전히 개폐하는 구조로 한다.
  3. 개폐용 핸들 휠의 열림 방향은 시계바늘 방향으로 한다.
  4. 볼 밸브는 완전히 열렸을 때 핸들 방향과 유로 방향이 평행인 것으로 한다.
(정답률: 82%)
  • 가스용품 배관 밸브의 기술기준에 따르면, 개폐용 핸들 휠의 열림 방향은 시계바늘 반대 방향으로 해야 합니다.
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72. 고압가스용기를 운반할 때 혼합적재를 금지하는 기준으로 틀린 것은?

  1. 염소와 아세틸렌은 동일차량에 적재하여 운반하지 않는다.
  2. 염소와 수소는 동일차량에 적재하여 운반하지 않는다.
  3. 가연성가스와 산소를 동일 차량에 적재하여 운반할 때에는 그 충전용기의 밸브가 서로 마주보지 않도록 적재한다.
  4. 충전용기와 석유류는 동일차량에 적재할 때에는 완충판 등으로 조치하여 운반한다.
(정답률: 64%)
  • 고압가스 운반 시 염소, 아세틸렌, 암모니아, 수소는 반응 위험성으로 인해 동일 차량에 혼합 적재하여 운반하는 것이 엄격히 금지됩니다.
    오답 노트
    충전용기와 석유류: 동일 차량 적재 자체가 금지되는 항목입니다.
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73. 저장탱크에 의한 LPG 사용시설에서 로딩암을 건축물 내부에 설치한 경우 환기구 면적의 합계는 바닥면적의 얼마 이상으로 하여야 하는가?

  1. 3%
  2. 6%
  3. 10%
  4. 20%
(정답률: 65%)
  • 저장탱크에 의한 LPG 사용시설에서 로딩암을 건축물 내부에 설치하는 경우, 안전을 위해 환기구 면적의 합계를 바닥면적의 $6\%$이상으로 설치해야 합니다.
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74. 가스 안전사고를 조사할 때 유의할 사항으로 적합하지 않은 것은?

  1. 재해조사는 발생 후 되도록 빨리 현장이 변경되지 않은 가운데 실시하는 것이 좋다.
  2. 재해에 관계가 있다고 생각되는 것은 물적, 인적인 것을 모두 수립, 조사한다.
  3. 시설의 불안전한 상태나 작업자의 불안전한 행동에 대하여 유의하여 조사한다.
  4. 재해조사에 참가하는 자는 항상 주관적인 입장을 유지하여 조사한다.
(정답률: 86%)
  • 재해조사는 객관적인 사실에 근거하여 공정하게 이루어져야 합니다. 따라서 재해조사에 참가하는 자가 주관적인 입장을 유지한다는 설명은 적절하지 않습니다.
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75. 고압가스 충전설비 및 저장설비 중 전기설비를 방폭구조로 하지 않아도 되는 고압가스는?

  1. 암모니아
  2. 수소
  3. 아세틸렌
  4. 일산화탄소
(정답률: 77%)
  • 고압가스 충전 및 저장설비의 전기설비는 기본적으로 방폭구조여야 하지만, 암모니아, 브롬화메탄 및 공기 중에서 자기발화하는 가스는 방폭구조 적용 대상에서 제외됩니다.
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76. 고압가스를 차량에 적재·운반 할 때 몇 km이상의 거리를 운행하는 경우에 중간에 충분한 휴식을 취한 후 운행하여야 하는가?

  1. 100km
  2. 200km
  3. 250km
  4. 400km
(정답률: 85%)
  • 고압가스 안전관리 기준에 따라 차량으로 고압가스를 운반할 때, $200\text{km}$이상의 거리를 운행하는 경우에는 중간에 충분한 휴식을 취한 후 운행하여야 합니다.
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77. 용기보관실에 고압가스 용기를 취급 도는 보관하는 때의 관리기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 충전용기와 잔가스 용기는 각각 구분하여 용기보관장소에 놓는다.
  2. 용기보관 장소의 주위 8m 이내에는 화기 또는 인화성 물질이나 발화성 물질을 두지 아니한다.
  3. 충전용기는 항상 40℃ 이하의 온도를 유지하고 직사광선을 받지 않도록 조치한다.
  4. 가연성가스 용기보관장소에는 방폭형 휴대용 손전등 외의 등화를 휴대하고 들어가지 아니한다.
(정답률: 72%)
  • 용기보관 장소의 안전을 위해 주위 $2\text{m}$이내에는 화기 또는 인화성 물질이나 발화성 물질을 두지 않아야 합니다.
    오답 노트
    용기보관 장소의 주위 $8\text{m}$이내에는 화기 또는 인화성 물질이나 발화성 물질을 두지 아니한다: 거리 기준은 $2\text{m}$입니다.
  • 용기보관장소 2m
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78. 물을 제독제로 사용하는 독성가스는?

  1. 염소, 포스겐, 황화수소
  2. 암모니아, 산화에틸렌, 염화메탄
  3. 아황산가스, 시안화수소, 포스겐
  4. 황화수소, 시안화수소 염화메탄
(정답률: 62%)
  • 독성가스 누출 시 중화시키기 위해 사용하는 제독제로 물을 사용하는 대표적인 가스는 암모니아, 산화에틸렌, 염화메탄입니다.
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79. 고압가스설비에서 고압가스 배관의 상용압력이 0.6MPa일 때 기밀시험 압력의 기준은?

  1. 0.6MPa이상
  2. 0.7MPa이상
  3. 0.75MPa이상
  4. 1.0MPa이상
(정답률: 61%)
  • 고압가스 배관의 기밀시험 압력은 기본적으로 상용압력 이상으로 설정하며, 최소 $0.6\text{MPa}$이상으로 해야 합니다.
    상용압력이 $0.6\text{MPa}$이므로 기밀시험 압력은 $0.6\text{MPa}$이상이 정답입니다.
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80. 저장설비 또는 가스설비의 수리 또는 청소 시 안전에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 작업계획에 따라 해당 책임자의 감독 하에 실시한다.
  2. 탱크 내부의 가스를 그 가스와 반응하지 아니하는 불활성가스 또는 불활성 액체로 치환한다.
  3. 치환에 사용된 가스 또는 액체를 공기로 재치환하고 산소 농도가 22% 이상으로 된 것이 확인될 때까지 작업한다.
  4. 가스의 성질에 따라 사업자가 확립한 작업절차어세 따라 가스를 치환하되 불연성가스 설비에 대하여는 치환작업을 생략할 수 있다.
(정답률: 71%)
  • 가스설비 수리 및 청소 시 안전을 위해 공기로 재치환할 때는 산소 농도가 $20\%$이상이 된 것이 확인될 때까지 작업해야 합니다.
    오답 노트
    산소 농도가 $22\%$이상으로 된 것이 확인될 때까지 작업한다: 기준 수치는 $20\%$이상입니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 열전도도검출기의 측정 시 주의사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 운반기체 흐름속도에 민감하므로 흐름속도를 일정하게 유지한다.
  2. 필라멘트에 전류를 공급하기 전에 일정량의 운반기체를 먼저 흘려보낸다.
  3. 감도를 위해 필라멘트와 검출실 내벽온도를 적정하게 유지한다.
  4. 운반기체의 흐름속도가 클수록 감도가 증가하므로, 높은 흐름속도를 유지한다.
(정답률: 78%)
  • 열전도도검출기는 운반기체의 흐름속도에 민감하므로, 감도 유지를 위해 흐름속도를 일정하게 유지하는 것이 중요합니다. 흐름속도가 너무 크면 오히려 측정 안정성이 떨어지므로 높은 흐름속도를 유지한다는 설명은 틀렸습니다.
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82. 유체의 압력 및 온도 변화에 영향이 적고, 소유량이며 정확한 유량제어가 가능하여 혼합가스 제조 등에 유용한 유량계는?

  1. Roots Meter
  2. 벤투리유량계
  3. 터빈식유량계
  4. Mass Flow Controller
(정답률: 67%)
  • Mass Flow Controller는 유체의 압력과 온도 변화에 영향이 적고, 매우 정밀한 소유량 제어가 가능하여 혼합가스 제조 등에 최적화된 장치입니다.
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83. 계측기와 그 구성을 연결한 것으로 틀린 것은?

  1. 부르동관 : 압력계
  2. 플로트(浮子) : 온도계
  3. 열선 소자 : 가스검지기
  4. 운반가스(carrier gas) : 가스분석기
(정답률: 69%)
  • 플로트(浮子)는 액체나 기체의 부력을 이용하여 유량을 측정하는 유량계의 구성 요소이며, 온도계와는 관련이 없습니다.
    오답 노트
    부르동관: 압력 측정에 사용
    열선 소자: 가스 검지 및 열전도도 측정에 사용
    운반가스: 가스분석기에서 시료를 이동시키는 역할
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84. 압력 5㎏f/cm2·abs, 온도 40℃인 산소의 밀도는 약 몇 ㎏/m3인가?

  1. 2.03
  2. 4.03
  3. 6.03
  4. 8.03
(정답률: 52%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 가스의 밀도를 계산합니다.
    $$ \rho = \frac{P}{RT} $$
    $$ \rho = \frac{5 \times 10^{4}}{848 \times (273 + 40)} $$
    $$ \rho = 6.03 \text{ kg/m}^{3} $$
  • pv grt사용
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85. 가스미터의 구비조건으로 적당하지 않은 것은?

  1. 기차의 변동이 클 것
  2. 소형이고 계량용량이 클 것
  3. 가격이 싸고 내구력이 있을 것
  4. 구조가 간단하고 감도가 예민할 것
(정답률: 78%)
  • 가스미터는 가스의 양을 정확하게 측정해야 하므로, 기차(기계적 오차나 변동)는 최대한 작고 안정적이어야 합니다. 따라서 기차의 변동이 클 것이라는 설명은 적절하지 않습니다.
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86. 게겔(Gockel)법을 이용하여 가스를 흡수 분리할 때 33% KOH로 분리되는 가스는?

  1. 이산화탄소
  2. 에틸렌
  3. 아세틸렌
  4. 일산화탄소
(정답률: 72%)
  • 게겔(Gockel)법은 수산화칼륨($KOH$) 용액을 사용하여 가스 혼합물에서 산성 가스를 선택적으로 흡수 분리하는 방법입니다. 이산화탄소는 강한 산성 가스로서 $KOH$ 용액과 빠르게 반응하여 흡수됩니다.
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87. 일반적인 액면 측정방법이 아닌 것은?

  1. 압력식
  2. 정전용량식
  3. 박막식
  4. 부자식
(정답률: 56%)
  • 액면 측정은 액체의 높이를 측정하는 방법으로, 압력의 차이를 이용하는 압력식, 전극 간의 정전용량 변화를 이용하는 정전용량식, 부표의 높이를 이용하는 부자식이 대표적입니다.
    오답 노트
    박막식: 액면 측정이 아닌 온도 측정(박막 열전대) 등에 사용되는 방식입니다.
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88. 전력, 전류, 전압, 주파수 등을 제어량으로 하며 이것을 일정하게 유지하는 것을 목적으로 하는 제어 방식은?

  1. 자동조정
  2. 서보기구
  3. 추치제어
  4. 정치제어
(정답률: 64%)
  • 전류, 전력, 전압, 주파수, 전동기의 회전수, 장력 등을 제어량으로 하여 이를 일정하게 유지하는 것을 목적으로 하는 제어 방식은 자동조정입니다.
    오답 노트
    서보기구: 위치, 방위, 자세 제어
    추치제어: 목표값의 변화에 따라 제어량이 추종하는 제어
    정치제어: 설정된 일정 값으로 유지하는 제어
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89. 오르자트 가스분석 장치에서 사용되는 흡수제와 흡수가스의 연결이 바르게 된 것은?

  1. CO 흡수액 - 30% KOH 수용액
  2. O2 흡수액 - 알칼리성 피로카롤 용액
  3. CO 흡수액 - 알칼리성 피로카롤 용액
  4. CO2 흡수액 - 암모니아성 염화제일구리 용액
(정답률: 72%)
  • 오르자트 가스분석 장치에서 각 성분 가스를 분리하기 위해 특정 흡수제를 사용합니다. 산소($O_{2}$)를 흡수하기 위해서는 알칼리성 피로카롤 용액을 사용합니다.
    오답 노트
    CO 흡수액: 암모니아성 염화제일구리 용액
    CO$_{2}$ 흡수액: KOH 수용액
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90. 방사선식 액면계의 종류가 아닌 것은?

  1. 조사식
  2. 전극식
  3. 가반식
  4. 투과식
(정답률: 56%)
  • 방사선식 액면계는 방사선의 세기와 변화를 이용하는 조사식, 가반식, 투과식이 있습니다.
    오답 노트
    전극식: 방사선원이 아닌 전기적 전도성을 이용한 측정 방식입니다.
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91. NOx 분석 시 약 590nm~2500nm의 파장영역에서 발광하는 광량을 이용하는 가스분석 방식은?

  1. 화학 발광법
  2. 세라믹식 분석
  3. 수소 이온화 분석
  4. 비분산 적외선 분석
(정답률: 69%)
  • 화학 발광법은 NO와 오존($O_3$)의 반응으로 $NO_2$가 생성될 때 발생하는 약 $590 \sim 2500 \text{ nm}$ 파장 영역의 광량을 측정하여 NO 농도를 분석하는 방식입니다.
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92. 제백(seebeck) 효과의 원리를 이용한 온도계는?

  1. 열전대 온도계
  2. 서미스터 온도계
  3. 팽창식 온도계
  4. 광전관 온도계
(정답률: 83%)
  • 서로 다른 두 금속의 접합점에서 온도 차이가 발생할 때 전압이 생성되는 제백(Seebeck) 효과를 이용한 것은 열전대 온도계입니다.
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93. 경사각이 30°인 다음 그림과 같은 경사관식 압력계에서 차압은 약 얼마인가?

  1. 0.225㎏/m2
  2. 225㎏/cm2
  3. 2.21kPa
  4. 221Pa
(정답률: 45%)
  • 경사관식 압력계의 차압은 액체의 비중, 경사 길이, 경사각을 이용하여 계산하며, 최종적으로 SI 단위인 kPa로 환산합니다.
    $$P = \rho \times L \times \sin\theta$$
    $$P = 0.9 \times 1000 \times 0.5 \times \sin30^{\circ} = 225 \text{ kgf/m}^2$$
    $$P = 225 \times 9.8 \times 10^{-3} = 2.21 \text{ kPa}$$
  • <문제 해설>
    차압계산
    P1-P2=rxsinθ
    =0.9x10^3x0.5xsin30
    =225kgf/m^2

    공학단위에서 SI단위로 환산
    225x9.8x10^-3
    =2.205
    =2.21kPa
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94. 습식가스미터기는 주로 표준계량에 이용된다. 이 계량기는 어떤 type의 계측기기인가?

  1. Drum type
  2. Orifice type
  3. Oval type
  4. Venturi type
(정답률: 76%)
  • 습식가스미터기는 정밀도가 매우 높아 표준계량에 주로 사용되며, 구조적으로 Drum type에 해당합니다.
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95. 측정량이 시간에 따라 변동하고 있을 때 계기의 지시값은 그 변동에 따를 수 없는 것이 일반적이며 시간적으로 처짐과 오차가 생기는데 이 측정량의 변동에 대하여 계측기의 지시가 어떻게 변하는지 대응관계를 나타내는 계측기의 특성을 의미하는 것은?

  1. 정특성
  2. 동특성
  3. 계기특성
  4. 고유특성
(정답률: 61%)
  • 측정량이 시간에 따라 변동할 때, 계측기가 그 변화에 얼마나 빠르게, 그리고 정확하게 반응하는지를 나타내는 대응 관계를 동특성이라고 합니다.
    오답 노트
    정특성: 측정량이 시간에 따라 변하지 않는 정상 상태일 때의 특성
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96. KI-전분지의 검지가스와 변색반응 색깔이 바르게 연결된 것은?

  1. 할로겐 - [청~갈색]
  2. 아세틸렌 - [적갈색]
  3. 일산화탄소 - [청~갈색]
  4. 시안화수소 - [적갈색]
(정답률: 59%)
  • KI-전분지는 할로겐 가스(염소 등)와 반응하여 청색에서 갈색으로 변색되는 특성을 가집니다.
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97. 다음 가스미터 중 추량식(간접식)이 아닌 것은?

  1. 벤투리식
  2. 오리피스식
  3. 막식
  4. 터빈식
(정답률: 63%)
  • 막식 가스미터는 가스의 체적을 직접 측정하는 직접식 측정기입니다. 반면 벤투리식, 오리피스식, 터빈식은 유량이나 압력차를 통해 측정하는 간접식(추량식)에 해당합니다.
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98. 추 무게가 공기와 액체 중에서 각각 5N, 3N이었다. 추가 밀어낸 액체의 체적이 1.3×10-4m3일 때 액체의 비중은 약 얼마인가?

  1. 0.98
  2. 1.24
  3. 1.57
  4. 1.87
(정답률: 48%)
  • 부력의 원리를 이용하여 액체의 비중을 구합니다. 부력은 공기 중 무게와 액체 중 무게의 차이와 같습니다.
    $$S = \frac{W_{air} - W_{liq}}{V \times \rho_{w} \times g}$$
    $$S = \frac{5 - 3}{1.3 \times 10^{-4} \times 1000 \times 9.8}$$
    $$S = 1.57$$
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99. 온도 0℃ 에서 저항이 40Ω인 니켈저항체로서 100℃에서 측정하면 저항값은 얼마인가? (단, Ni의 온도계수는 0.0067deg-1이다.)

  1. 56.8Ω
  2. 66.8Ω
  3. 78.0Ω
  4. 83.5Ω
(정답률: 54%)
  • 온도 변화에 따른 저항값의 변화는 온도계수를 이용하여 계산합니다.
    $$R = R_{0}(1 + \alpha t)$$
    $$R = 40(1 + 0.0067 \times 100)$$
    $$R = 66.8\ \Omega$$
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100. 기체-크로마토그래피의 충전컬럼 내의 충전물 즉 고체지지체로서 일반적으로 사용되는 재질은?

  1. 실리카겔
  2. 활성탄
  3. 알루미나
  4. 규조토
(정답률: 65%)
  • 기체-크로마토그래피의 충전컬럼에서 고체지지체로는 규조토, 내화벽돌, 유리, 석영, 합성수지 등이 일반적으로 사용됩니다.
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