가스기사 필기 기출문제복원 (2016-08-21)

가스기사
(2016-08-21 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 다음 단위 간의 관계가 옳은 것은?

  1. 1N＝9.8㎏·m/s2
  2. 1J＝9.8㎏·m2/s2
  3. 1W＝1㎏·m2/s3
  4. 1Pa＝105㎏/m·s2
(정답률: 73%)
  • 전력의 단위인 와트(W)는 단위 시간당 에너지의 양을 의미하며, 기본 단위로 환산하면 다음과 같습니다.
    $$W = \frac{J}{s}$$
    $$W = \frac{kg \cdot m^{2}}{s^{2} \cdot s}$$
    $$W = 1 kg \cdot m^{2}/s^{3}$$
    오답 노트
    1N＝9.8㎏·m/s2: $1 N = 1 kg \cdot m/s^{2}$이므로 틀림
    1J＝9.8㎏·m2/s2: $1 J = 1 kg \cdot m^{2}/s^{2}$이므로 틀림
    1Pa＝105㎏/m·s2: $1 Pa = 1 kg/m \cdot s^{2}$이므로 틀림
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2. 수면 차이가 20m인 매우 큰 두 저수기 사이에 분당 60m3으로 펌프가 물을 아래에서 위로 이송하고 있다. 이때 전체 손실수두는 5m이다. 펌프의 효율이 0.9일 때 펌프에 공급해 주어야 하는 동력은 얼마인가?

  1. 163.3kW
  2. 220.5kW
  3. 245.0kW
  4. 272.2kW
(정답률: 60%)
  • 펌프 동력은 유체의 밀도, 유량, 전양정(실양정 + 손실수두) 및 효율을 이용하여 계산합니다.
    $$P = \frac{\rho \times Q \times H}{102 \times \eta}$$
    $$P = \frac{1000 \times 60 \times (20 + 5)}{102 \times 0.9 \times 60}$$
    $$P = 272.2$$
  • Kw=(r×Q×H)/(102×효율)
    = (1000×60×(20+5))/(102×0.9×60)=272.331kw
    [해설작성자 : 5일전사고고]
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3. 운동 부분과 고정 부분이 밀착되어 있어서 배출공간에서부터 흡입공간으로의 역류가 최소화되며, 경질 윤활유와 같은 유체수송에 적합하고 배출압력을 200atm 이상 얻을 수 있는 펌프는?

  1. 왕복펌프
  2. 회전펌프
  3. 원심펌프
  4. 격막펌프
(정답률: 62%)
  • 회전펌프는 회전자의 회전력을 이용해 유체를 이송하며, 운동 부분과 고정 부분이 밀착되어 역류가 최소화됩니다. 특히 경질 윤활유 수송에 적합하며 $200\text{atm}$이상의 고압을 얻을 수 있는 것이 특징입니다.
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4. 이상기체에서 소리의 전파속도(음속) a는 다음 중 어느 값에 비례 하는가?

  1. 절대온도의 제곱근
  2. 압력의 세제곱
  3. 밀도
  4. 부피의 세제곱
(정답률: 85%)
  • 이상기체에서 음속은 절대온도의 제곱근에 비례하여 결정됩니다.
    $$a = \sqrt{k \times g \times R \times T}$$
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5. 상부가 개방된 탱크의 수위가 4m를 유지하고 있다. 이 탱크 바닥에 지름 1㎝의 구멍이 났을 경우 이 구멍을 통하여 유출되는 유속은?

  1. 7.85m/s
  2. 8.85m/s
  3. 9.85m/s
  4. 10.85m/s
(정답률: 71%)
  • 토리첼리의 정리를 이용하여 상부가 개방된 탱크 바닥 구멍에서의 유출 속도를 계산합니다.
    $$V = \sqrt{2gh}$$
    $$V = \sqrt{2 \times 9.8 \times 4}$$
    $$V = 8.85$$
  • V = √2g×h = √2×9.8×4 = 8.854 (m/s)
    ( ∴높이 h는 수위 4(m)입니다)
    [해설작성자 : 지금달려]
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6. Newton 유체를 가장 옳게 설명한 것은?

  1. 비압축성 유체로써 속도구배가 항상 일정한 유체
  2. 전단응력이 속도구배에 비례하는 유체
  3. 유체가 정지상태에서 항복응력을 갖는 유체
  4. 전단응력이 속도구배에 관계없이 항상 일정한 유체
(정답률: 56%)
  • 뉴턴 유체(Newtonian Fluid)는 유체에 가해지는 전단응력이 속도구배(전단변형률)에 정비례하는 특성을 가진 유체를 말합니다.
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7. 비중이 0.887인 원유가 관의 단면적이 0.0022m2인 관에서 체적 유량이 10.0m3/h일 때 관의 단위 면적당 질량유량(㎏/m2·s)은?

  1. 1,120
  2. 1,220
  3. 1,320
  4. 1,420
(정답률: 58%)
  • 원유의 비중을 이용해 밀도를 구하고, 체적 유량을 질량 유량으로 변환하여 단위 면적당 값으로 계산합니다.
    $$m = \frac{\rho \times Q}{A}$$
    $$m = \frac{887 \times \frac{10}{3600}}{0.0022}$$
    $$m = 1119.95$$
  • 1.밀도=(0.887×10^3)/9.8=90.5102kgf•s^2/m^4
    절대단위로 변환 → 90.5102×9.8=886.99996 약 887kg/m^3
    2. 질량유랑이 관의 단위 면적당 유량이므로 m=(밀도×Q)/A=(887×10)/(0.0022×3600)= 1119.949kg/m^2•s
    [해설작성자 : 5일전사고고]
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8. 밀도의 차원을 MLT 계로 옳게 표시한 것은?

  1. ML-3
  2. ML-2
  3. MLT-2
  4. MLT-1
(정답률: 65%)
  • 밀도는 단위 부피당 질량으로 정의되므로, 질량 $M$을 길이 $L$의 세제곱으로 나눈 차원을 가집니다.
    $$ \text{Density} = \frac{M}{L^3} $$
    $$ \text{Density} = ML^{-3} $$
    $$ \text{Result} = ML^{-3} $$
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9. 단면적이 변하는 관로를 비압축성 유체가 흐르고 있다. 지름이 15㎝인 단면에서의 평균속도가 4m/s 이면 지름이 20㎝인 단면에서의 평균속도는 몇 m/s인가?

  1. 1.05
  2. 1.25
  3. 2.05
  4. 2.25
(정답률: 73%)
  • 비압축성 유체의 연속 방정식에 따라 단면적과 속도의 곱은 일정합니다.
    $$V_2 = \frac{A_1 V_1}{A_2}$$
    $$V_2 = \frac{\frac{\pi}{4} \times 0.15^2 \times 4}{\frac{\pi}{4} \times 0.2^2}$$
    $$V_2 = 2.25$$
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10. 압축성 이상기체(compressible ideal gas)의 운동을 지배하는 기본 방정식이 아닌 것은?

  1. 에너지방정식
  2. 연속방정식
  3. 차원방정식
  4. 운동량방정식
(정답률: 80%)
  • 압축성 이상기체의 운동을 해석하기 위해서는 질량 보존을 나타내는 연속방정식, 뉴턴의 제2법칙인 운동량방정식, 그리고 에너지 보존을 나타내는 에너지방정식이 기본적으로 필요합니다.
    차원방정식은 물리량의 단위를 분석하는 도구일 뿐, 기체의 운동을 지배하는 물리적 기본 방정식이 아닙니다.
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11. 펌프를 사용하여 지름이 일정한 관을 통하여 물을 이송하고 있다. 출구는 입구보다 3m위에 있고 입구압력은 1㎏f/cm2, 출구압력은 1.75㎏f/cm2이다. 펌프수두가 15m일 때 마찰에 의한 손실수두는?

  1. 1.5m
  2. 2.5m
  3. 3.5m
  4. 4.5m
(정답률: 40%)
  • 베르누이 방정식에 기반한 에너지 보존 법칙을 사용하여 펌프가 공급한 전양정에서 위치 에너지 변화량과 압력 에너지 변화량을 제외한 나머지를 손실수두로 계산합니다.
    $$H_{f} = H - (H_{out} - H_{in}) - (Z_{out} - Z_{in})$$
    $$H_{f} = 15 - (17.5 - 10) - 3$$ $H_{f} = 4.5$ m
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12. 비압축성 유체가 흐르는 유로가 축소될 때 일어나는 현상 중 틀린 것은?

  1. 압력이 감소한다.
  2. 유량이 감소한다.
  3. 유속이 증가한다.
  4. 질량 유량은 변화가 없다.
(정답률: 74%)
  • 연속의 법칙에 따라 비압축성 유체가 흐르는 유로의 단면적이 축소되면 유속은 증가하고 압력은 감소하지만, 전체 유량은 일정하게 유지됩니다.
    오답 노트
    유량이 감소한다: 연속의 법칙에 의해 유량은 변화가 없습니다.
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13. 다음 중 점성(viscosity)와 관련성이 가장 먼 것은?

  1. 전단응력
  2. 점성계수
  3. 비중
  4. 속도구배
(정답률: 78%)
  • 점성은 유체의 흐름에 대한 저항으로, 뉴턴의 점성 법칙에 따라 전단응력, 점성계수, 속도구배 사이의 상관관계로 정의됩니다.
    $$ \tau = \mu \frac{du}{dy} $$
    비중은 물질의 밀도와 표준 물질의 밀도 비를 나타내는 물리량으로, 유체의 끈적임 정도를 나타내는 점성과는 직접적인 관련이 없습니다.
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14. 이상기체에서 정적비열의 정의로 옳은 것은?

  2. KCP
(정답률: 70%)
  • 정적비열은 체적($V$)이 일정하게 유지되는 상태에서 온도 변화에 따른 내부 에너지의 변화율로 정의합니다.
    따라서 정답은 $(\frac{\partial u}{\partial T})_{V}$를 나타내는 입니다.
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15. 비압축성 유체가 매끈한 원형관에서 난류로 흐르며 Blasius 실험식과 잘 일치한다면 마찰계수와 레이놀즈수의 관계는?

  1. 마찰계수는 레이놀즈수에 비례한다.
  2. 마찰계수는 레이놀즈수에 반비례한다.
  3. 마찰계수는 레이놀즈수의 1/4승에 비례한다.
  4. 마찰계수는 레이늘즈수의 1/4승에 반비례한다.
(정답률: 53%)
  • Blasius 실험식에 따르면 난류 흐름에서 마찰계수는 레이놀즈수의 $-\frac{1}{4}$승에 비례하므로, 결과적으로 레이놀즈수의 $\frac{1}{4}$승에 반비례합니다.
    오답 노트
    마찰계수는 레이놀즈수에 비례한다: 난류에서는 반비례 관계임
    마찰계수는 레이놀즈수에 반비례한다: 단순 반비례가 아닌 $\frac{1}{4}$승에 반비례함
    마찰계수는 레이놀즈수의 1/4승에 비례한다: 반비례 관계이므로 틀림
  • 4.마찰계수는 레이놀즈수의 1/4승에 반비례 한다.

    층류흐름 = 64/Re
    난류흐름 = 0.3164Re^-1/4
    [해설작성자 : 지금달려]
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16. 20㎏f의 저항력을 받는 평판을 2m/s로 이동할 때 필요한 동력은?

  1. 0.25PS
  2. 0.36PS
  3. 0.53PS
  4. 0.63PS
(정답률: 56%)
  • 동력은 힘과 속도의 곱을 마력 단위로 환산하여 구합니다.
    $$PS = \frac{F \times V}{75}$$
    $$PS = \frac{20 \times 2}{75}$$
    $$PS = 0.53$$
  • <문제 해설>
    1ps=75kgf•m/s
    Ps=(F×V)/75=(20×2)/75=0.533ps
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17. 원심 송풍기에 속하지 않는 것은?

  1. 다익 송풍기
  2. 레이디얼 송풍기
  3. 터보 송풍기
  4. 프로펠러 송풍기
(정답률: 77%)
  • 프로펠러 송풍기는 공기가 축 방향으로 흐르는 축류식 송풍기에 해당합니다. 반면 다익 송풍기, 레이디얼 송풍기, 터보 송풍기는 모두 원심력을 이용하여 공기를 송출하는 원심 송풍기입니다.
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18. 지름 8㎝인 원관 속을 동점성계수가 1.5×10-6m2/s인 물이 0.002m3/s의 유량으로 흐르고 있다. 이때 레이놀드수는 약 얼마인가?

  1. 20000
  2. 21221
  3. 21731
  4. 22333
(정답률: 75%)
  • 레이놀드수는 유량, 관 지름, 동점성계수를 이용하여 흐름의 특성을 판단하는 무차원 수입니다.
    $$Re = \frac{4Q}{\pi D \nu}$$
    $$Re = \frac{4 \times 0.002}{\pi \times 0.08 \times 1.5 \times 10^{-6}}$$
    $$Re = 21221$$
  • <문제 해설>
    정답 : 2번 21221

    Re = 4Q/πDv
    = 4×0.002 / π×0.08×1.5×10^-6
    = 21220.65 ≒ 21221
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19. 압축성 유체흐름에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. Mach 수는 유체의 속도와 음속의 비로 정의된다.
  2. 단면이 일정한 도관에서 단열마찰흐름은 가역적이다.
  3. 단면이 일정한 도관에서 등온마찰흐름은 비단열적이다.
  4. 초음속 유동일 때 확대 도관에서 속도는 점점 증가한다.
(정답률: 53%)
  • 단면이 일정한 도관에서 발생하는 단열마찰흐름은 마찰로 인한 에너지 손실이 존재하므로 비가역적 과정입니다.
    오답 노트
    Mach 수 정의: 유속을 음속으로 나눈 비가 맞습니다.
    등온마찰흐름: 온도를 유지하기 위해 열교환이 필요하므로 비단열적입니다.
    초음속 유동: 확대 도관에서 속도가 증가하는 특성을 가집니다.
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20. 매끈한 직원관 속의 액체 흐름이 층류이고 관내에서 최대속도가 4.2m/s로 흐를 때 평균속도는 약 몇 m/s인가?

  1. 4.2
  2. 3.5
  3. 2.1
  4. 1.75
(정답률: 84%)
  • 매끈한 직원관 내 층류 흐름에서 평균속도는 관 중심의 최대속도의 절반이 됩니다.
    $$V_{avg} = \frac{1}{2} V_{max}$$
    $$V_{avg} = \frac{1}{2} \times 4.2$$
    $$V_{avg} = 2.1$$
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2과목: 연소공학

21. 최소산소농도(MOC)와 이너팅(Inerting)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. LFL(연소하한계)은 공기 중의 산소량을 기준으로 한다.
  2. 화염을 전파하기 위해서는 최소한의 산소농도가 요구된다.
  3. 폭발 및 화재는 연료의 농도에 관계없이 산소의 농도를 감소시킴으로서 방지할 수 있다.
  4. MOC값은 연소반응식 중 산소의 양론계수와 LFL(연소하한계)의 곱을 이용하여 추산할 수 있다.
(정답률: 70%)
  • LFL(연소하한계)은 공기 중의 산소량이 아니라, 가연성 가스의 화학양론 농도를 기준으로 추산합니다.
    오답 노트
    화염 전파를 위한 최소 산소농도 요구: MOC의 기본 정의입니다.
    산소 농도 감소를 통한 방지: 이너팅(Inerting)의 핵심 원리입니다.
    MOC 추산 방법: 산소 양론계수와 LFL의 곱으로 계산 가능합니다.
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22. 가스터빈 장치의 이상사이클을 Brayton사이클이라고도 한다. 이 사이클의 효율을 증대시킬 수 있는 방법이 아닌 것은?

  1. 터빈에 다단팽창을 이용한다.
  2. 기관에 부딪치는 공기가 운동에너지를 갖게 하므로 압력을 확산기에서 증가시킨다.
  3. 터빈을 나가는 연소 기체류와 압축기를 나가는 공기류 사이에 열교환기를 설치한다.
  4. 공기를 압축하는데 필요한 일은 압축과정을 몇 단계로 나누고, 각 단 사이에 중간 냉각기를 설치한다.
(정답률: 58%)
  • Brayton 사이클의 열효율은 기본적으로 압력비의 함수에 의해 결정됩니다. 확산기를 통해 압력을 증가시키는 것은 효율 증대 방법이 아닌 공기역학적 과정에 해당합니다.
    오답 노트
    다단팽창, 재생열교환기 설치, 중간 냉각기를 이용한 다단압축은 모두 사이클의 효율을 높이는 대표적인 방법입니다.
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23. 연소에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 연료가 한번 착화하면 고온으로 되어 빠른 속도로 연소한다.
  2. 환원반응이란 공기의 과잉 상태에서 생기는 것으로 이때의 화염을 환원염이라 한다.
  3. 고체, 액체 연료는 고온의 가스분위기 중에서 먼저 가스화가 일어난다.
  4. 연소에 있어서는 산화 반응뿐만 아니라 열분해반응도 일어난다.
(정답률: 82%)
  • 환원반응은 공기가 과잉된 상태가 아니라, 산소가 부족한 상태에서 수소나 일산화탄소를 함유하여 발생하는 반응입니다.
    오답 노트
    연료 착화 후 고온 연소, 고체/액체 연료의 가스화 과정, 산화 및 열분해 반응의 동시 발생은 모두 연소의 올바른 특성입니다.
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24. 자연발화온도(AIT)는 외부에서 착화원을 부여하지 않고 증기가 주위의 에너지로부터 자발적으로 발화하는 최저온도이다. 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 부피가 클수록 AIT는 낮아진다.
  2. 산소농도가 클수록 AIT는 낮아진다.
  3. 계의 압력이 높을수록 AIT는 낮아진다.
  4. 포화탄화수소 중 iso-화합물이 n-화합물보다 AIT가 낮다.
(정답률: 67%)
  • 포화탄화수소의 경우 구조적으로 가지가 많은 iso-화합물이 n-화합물보다 화학적으로 더 안정하여 자연발화온도(AIT)가 더 높습니다.
    오답 노트
    부피가 클수록, 산소농도가 높을수록, 계의 압력이 높을수록 반응 속도가 빨라져 AIT는 낮아집니다.
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25. 고압, 비반응성 기체가 들어 있는 용기의 파열에 의한 폭발은 다음 중 어떠한 폭발인가?

  1. 기계적 폭발
  2. 화학적 폭발
  3. 분진폭발
  4. 개방계 폭발
(정답률: 75%)
  • 고압의 비반응성 기체나 증기가 들어 있는 용기가 파열될 때, 내부 압력이 급격히 외부로 방출되며 발생하는 폭발을 기계적 폭발이라고 합니다.
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26. Fireball에 의한 피해로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 공기팽창에 의한 피해
  2. 탱크파열에 의한 피해
  3. 폭풍압에 의한 피해
  4. 복사열에 의한 피해
(정답률: 75%)
  • 파이어볼은 가연성 액화가스가 누출되어 거대한 구형의 불꽃을 형성하며 연소하는 현상으로, 복사열 피해와 더불어 공기팽창 및 폭풍압과 같은 폭발압 피해가 가중됩니다. 따라서 탱크파열에 의한 피해는 파이어볼 현상 자체에 의한 피해로 보기 어렵습니다.
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27. 어떤 과학자가 대기압 하에서 물의 어는점과 끓는점 사이에서 운전할 때 열효율이 28.6%인 열기관을 만들었다고 발표하였다. 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 근거가 확실한 말이다.
  2. 경우에 따라 있을 수 있다.
  3. 근거가 있다 없다 말할 수 없다.
  4. 이론적으로 있을 수 없는 말이다.
(정답률: 76%)
  • 카르노 사이클의 이론적 최대 효율을 계산하여 실제 효율과 비교합니다. 물의 어는점($273\text{K}$)과 끓는점($373\text{K}$) 사이에서 작동하는 열기관의 최대 효율은 다음과 같습니다.
    $$\eta = \frac{T_{1} - T_{2}}{T_{1}} \times 100$$
    $$\eta = \frac{373 - 273}{373} \times 100$$
    $$\eta = 26.8\%$$
    이론적 최대 효율이 $26.8\%$이므로, 이를 초과하는 $28.6\%$의 효율은 이론적으로 존재할 수 없습니다.
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28. 등엔트로피 과정은 다음 중 어느 것인가?

  1. 가역 단열과정
  2. 비가역 단열과정
  3. Polytropic 과정
  4. Joule-Thomson 과정
(정답률: 88%)
  • 등엔트로피 과정은 가역 과정이면서 동시에 단열 과정(열 출입이 없는 과정)인 상태를 의미합니다. 따라서 가역 단열과정이 정답입니다.
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29. C3H8을 공기와 혼합하여 완전연소시킬 때 혼합기체 중 C3H8의 최대농도는 약 얼마인가? (단, 공기 중 산소는 20.9%이다.)

  1. 3vol%
  2. 4vol%
  3. 5vol%
  4. 6vol%
(정답률: 68%)
  • 프로판의 완전연소 반응식을 통해 필요한 산소량을 구하고, 공기 중 산소 농도를 고려하여 혼합기체 중 프로판의 부피 농도를 계산합니다.
    $$C_{3}H_{8} + 5O_{2} \rightarrow 3CO_{2} + 4H_{2}O$$
    $$\text{농도}(\%) = \frac{\text{프로판 양}}{\text{프로판 양} + \text{공기량}} \times 100$$
    $$\text{농도}(\%) = \frac{22.4}{22.4 + \frac{5 \times 22.4}{0.209}} \times 100$$
    $$\text{농도} = 4\text{vol}\%$$
  • 프로판(C3H8)의 완전연소 반응식
    C3H8+O2→3CO2+4H2O

    혼합기체(프로판+공기) 중 프로판 농도 계산
    프로판의 농도(%)=프로판의 양/혼합가스의 양 x100
    프로판의 양/프로판의 양+공기량 x100
    =22.4/22.4+(5x22.4/0.209) x100
    =4.012
    =4vol%
    [해설작성자 : 프에수]
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30. 불활성화(inerting)가스로 사용할 수 없는 가스는?

  1. 수소
  2. 질소
  3. 이산화탄소
  4. 수증기
(정답률: 80%)
  • 불활성화 가스는 가연성 가스와의 혼합물에서 산소 농도를 낮추어 연소를 방지하는 비반응성 가스여야 합니다. 수소는 매우 강력한 가연성 가스이므로 불활성화 가스로 사용할 수 없습니다.
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31. 125℃, 10atm에서 압축계수(Z)가 0.96일 때 NH3(g) 35㎏의 부피는 약 몇 Nm3인가? (단 N의 원자량 14, H의 원자량은 1이다.)

  1. 2.81
  2. 4.28
  3. 6.45
  4. 8.54
(정답률: 59%)
  • 실제 기체의 상태 방정식 $PV = ZnRT$를 이용하여 표준 상태($0^{\circ}C, 1atm$)의 부피 $V_0$를 구합니다. $\text{NH}_3$의 분자량은 $14 + 1 \times 3 = 17$입니다.
    $$V_0 = \frac{m}{M} \times \frac{P_0}{P} \times \frac{T}{T_0} \times \frac{1}{Z}$$
    $$V_0 = \frac{35}{17} \times \frac{1}{10} \times \frac{273 + 125}{273} \times \frac{1}{0.96}$$
    $$V_0 = 6.45$$
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32. 1㎏의 공기가 127℃에서 열량 300kcal를 얻어 등온팽창한다고 할 때 엔트로피의 변화량(kcal/㎏·K)은?

  1. 0.493
  2. 0.582
  3. 0.651
  4. 0.750
(정답률: 59%)
  • 등온 과정에서 엔트로피 변화량은 가해진 열량을 절대온도로 나누어 구합니다.
    $$\Delta S = \frac{Q}{T}$$
    $$\Delta S = \frac{300}{273 + 127}$$
    $$\Delta S = 0.750$$
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33. 발열량이 24000kcal/m3인 LPG 1m3에 공기 3m3을 혼합하여 희석 하였을 때 혼합기체 1m3 당 발열량은 몇 kcal인가?

  1. 5000
  2. 6000
  3. 8000
  4. 16000
(정답률: 75%)
  • 혼합기체의 발열량은 전체 발열량을 전체 부피(연료 부피 + 공기 부피)로 나누어 계산합니다.
    $$H = \frac{H_0}{V_{fuel} + V_{air}}$$
    $$H = \frac{24000}{1 + 3}$$
    $$H = 6000$$
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34. 연료가 구비해야 될 조건에 해당하지 않는 것은?

  1. 발열량이 높을 것
  2. 조달이 용이하고 자원이 풍부할 것
  3. 연소 시 유해가스를 발생하지 않을 것
  4. 성분 중 이성질체가 많이 포함되어 있을 것
(정답률: 84%)
  • 이상적인 연료는 발열량이 높고, 조달이 용이하며, 유해가스 발생이 적어야 합니다. 성분 중 이성질체가 많이 포함되는 것은 연료의 효율이나 안정성 측면에서 필수 조건이 아닙니다.
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35. 기체연료의 연소에서 화염전파의 속도에 영향을 가장 적게 주는 요인은?

  1. 압력
  2. 온도
  3. 가스의 점도
  4. 가연성 가스와 공기와의 혼합비
(정답률: 81%)
  • 화염전파 속도는 가연성 가스와 공기의 혼합비, 온도, 압력 등 연소 조건에 직접적인 영향을 받지만, 가스의 점도는 화염의 전파 속도에 미치는 영향이 매우 적습니다.
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36. 온도에 따른 화학반응의 평형상수를 옳게 설명한 것은?

  1. 온도가 상승해도 일정하다.
  2. 온도가 하강하면 발열반응에서는 감소한다.
  3. 온도가 상승하면 흡열반응에서는 감소한다.
  4. 온도가 상승하면 발열반응에서는 감소한다.
(정답률: 52%)
  • 화학 평형 상수는 온도에 따라 변하며, 르 샤틀리에 원리에 의해 온도가 상승하면 에너지를 흡수하는 방향으로 평형이 이동합니다.
    발열 반응은 열을 방출하는 반응이므로, 온도가 상승하면 열을 흡수하기 위해 역반응이 우세해져 평형 상수가 감소하게 됩니다.
    오답 노트
    온도가 상승해도 일정하다: 평형 상수는 오직 온도에 의해서만 변합니다.
    온도가 하강하면 발열반응에서는 감소한다: 온도가 낮아지면 정반응이 우세해져 평형 상수가 증가합니다.
    온도가 상승하면 흡열반응에서는 감소한다: 흡열 반응은 온도가 상승할 때 정반응이 우세해져 평형 상수가 증가합니다.
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37. 연소 시 발생하는 분진을 제거하는 장치가 아닌 것은?

  1. 백 필터
  2. 사이클론
  3. 스크린
  4. 스크러버
(정답률: 66%)
  • 분진 제거 장치로는 여과 집진기인 백 필터, 원심력을 이용하는 사이클론, 세정액을 이용하는 스크러버 등이 사용됩니다. 스크린은 단순한 거름망으로 미세한 분진을 제거하는 전문 집진 장치로 보기 어렵습니다.
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38. 다음 중 폭발방호(Explosion Protection)의 대책이 아닌 것은?

  1. Venting
  2. Suppression
  3. Containment
  4. Adiabatic Compression
(정답률: 76%)
  • 폭발방호는 폭발 발생 시 피해를 최소화하는 대책으로 배출(Venting), 억제(Suppression), 봉쇄(Containment) 등이 있습니다. 단열압축(Adiabatic Compression)은 압축 과정에서 온도가 상승하는 현상으로, 오히려 폭발의 원인이 될 수 있는 요인입니다.
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39. 수소(H2)가 완전 연소할 때의 고위발열량(Hh)과 저위발열량(HL)의 차이는 약 몇 kJ/kmol인가? (단, 물의 증발열은 273K, 포화상태에서 2501.6kJ/㎏이다.)

  1. 40240
  2. 42410
  3. 44320
  4. 45070
(정답률: 44%)
  • 고위발열량과 저위발열량의 차이는 연소 생성물인 물의 증발잠열에 의해 결정됩니다. 수소 $1\text{kmol}$ 연소 시 생성되는 물 $18\text{kg}$에 증발열을 곱하여 계산합니다.
    $$Q = m \times L$$
    $$Q = 18 \times 2501.6$$
    $$Q = 45028.8$$
  • 고위발열량과 저위발열량의 차이는 수소 성분에 의한 것이고,수소 1kmo이 완전 연소하면 물이 18kg 생성되며,여기에 물의 증발잠열 2501.6kJ/kg에 해당하는 열량이 차이가 된다.18kg/kmol×2501.6kJ/kg=45028.8kJ/kmol
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40. 공기 중에 압력을 증가시키면 일정 압력 까지는 폭발범위가 좁아지다가 고압으로 올라가면 반대로 넓어지는 가스는?

  1. 수소
  2. 일산화탄소
  3. 메탄
  4. 에틸렌
(정답률: 64%)
  • 일반적으로 가연성 가스는 압력이 증가하면 폭발 범위가 넓어지지만, 수소는 압력이 증가함에 따라 폭발 범위가 좁아지다가 $10\text{atm}$이상이 되면 다시 넓어지는 특성을 가집니다.
  • 가연성가스는 일반적으로 압력이 증가하면 폭발범위는 넓어지나 일산화탄소(CO)와 수소(H2)는 압력이 증가하면 폭발범위는 좁아진다. 단, 수소는 압력이 10 atm,이상되면 폭발범위가 다시 넓어진다.
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3과목: 가스설비

41. 원유, 중유, 나프타 등 분자량이 큰 탄화수소를 원료로 하며 800~900℃의 고온에서 분해시켜 약 10000kcal/Nm3 정도의 가스를 제조하는 공정은?

  1. 열분해공정
  2. 접촉분해공정
  3. 부분연소공정
  4. 고압수증기개질공정
(정답률: 87%)
  • 원유, 중유, 나프타 등의 탄화수소를 $800\sim900\text{℃}$의 고온에서 분해하여 약 $10000\text{kcal/Nm}^3$의 가스를 제조하는 방식은 열분해공정입니다.
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42. 신규 용기의 내압시험 시 전 증가량이 100cm3이었다. 이 용기가 검사에 합격하려면 영구증가량은 몇 cm3 이하이어야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 81%)
  • 신규 용기의 내압시험 합격 기준은 영구증가율이 전 증가량의 $10\%$이하가 되어야 합니다.
    $$영구증가량 = 전 증가량 \times \frac{10}{100}$$
    $$영구증가량 = 100 \times \frac{10}{100}$$
    $$영구증가량 = 10$$
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43. 가스의 종류와 용기표면의 도색이 틀린 것은?

  1. 의료용 산소 : 녹색
  2. 수소 : 주황색
  3. 액화염소 : 갈색
  4. 아세틸렌 : 황색
(정답률: 75%)
  • 의료용 산소 용기의 도색은 백색입니다.
    오답 노트
    공업용 산소: 녹색
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44. 압력조정기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 2단 감압식 2차용 조정기는 1단 감압식 저압조정기 대신으로 사용할 수 없다.
  2. 2단 감압식 1차 조정기는 2단 감압 방식의 1차용으로 사용되는 것으로서 중압 조정기라고도 한다.
  3. 자동 절체식 분리형 조정기는 1단 감압방식이며 자동교체와 1차 감압기능이 따로 구성되어 있다.
  4. 1단 감압식 준저압조정기는 일반소비자의 생활용 이외의 용도에 공급하는 경우에 사용되고 조정압력의 종류가 다양하다.
(정답률: 54%)
  • 자동 절체식 분리형 조정기는 1단 감압방식이 아니라 2단 감압방식이며, 자동절체 기능과 2단 1차 감압 기능을 함께 갖춘 1차용 조정기입니다.
  • 자동절체식 분리형 조정기는 2단 감압방식이며 자동교체와 1차 감압기능이 함께 있다
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45. 가스배관이 콘크리트 벽을 관통할 경우 배관과 벽 사이에 절연을 하는 가장 주된 이유는?

  1. 누전을 방지하기 위하여
  2. 배관의 부식을 방지하기 위하여
  3. 배관의 변형 여유를 주기 위하여
  4. 벽에 의한 배관의 기계적 손상을 막기 위하여
(정답률: 75%)
  • 가스배관이 콘크리트 벽과 직접 접촉하면 전위차나 화학적 반응으로 인해 부식이 발생할 수 있습니다. 따라서 배관과 벽 사이에 절연 처리를 하여 부식을 방지하는 것이 가장 주된 목적입니다.
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46. 터빈펌프에서 속도에너지를 압력에너지로 변환하는 역할을 하는 것은?

  1. 회전차(impeller)
  2. 안내깃(guide vane)
  3. 와류실(volute casing)
  4. 와실(whirl pool chamber)
(정답률: 71%)
  • 터빈 펌프의 구조적 특징을 묻는 문제입니다. 안내깃(guide vane)은 임펠러에서 발생한 고속의 유동(속도에너지)을 효율적으로 압력에너지로 변환시키는 역할을 합니다.
    오답 노트
    회전차: 유체에 에너지를 부여하여 속도를 높이는 장치
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47. LPG 자동차에 설치되어 있는 베이퍼라이져(Vaporizer)의 주요 기능은?

  1. 압력승압 - 가스 기화
  2. 압력감압 - 가스 기화
  3. 공기, 연료 혼합 - 타르 배출
  4. 공기, 연료 혼합 - 가스 차단
(정답률: 69%)
  • 베이퍼라이져(Vaporizer)는 액체 상태의 LPG를 기화시켜 엔진에 공급하는 장치입니다. 이 과정에서 고압의 액체 가스를 적절한 압력으로 낮추는 압력감압 기능과 액체를 기체로 바꾸는 가스 기화 기능을 수행합니다.
  • 2. 압력감압 - 가스 기화
    감기
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48. -160℃의 LNG(액비중 : 0.62, 메탄 : 90%, 에탄 : 10%)를 기화(10℃) 시키면 부피는 약 몇 m3가 되겠는가?

  1. 827.4
  2. 82.74
  3. 356.3
  4. 35.6
(정답률: 39%)
  • 이상기체 상태 방정식을 이용하여 기화 후의 부피를 계산하는 문제입니다.
    먼저 LNG 액체 $1\text{m}^3$의 질량은 비중 $0.62$를 적용하여 $620\text{kg}$이며, 평균 분자량은 메탄($16$)과 에탄($30$)의 조성비를 적용하여 계산합니다.
    $$V = \frac{GRT}{P}$$
    $$V = \frac{620 \times 8.314}{(16 \times 0.9 + 30 \times 0.1) \times (273 + 10)}$$
    $$V = 827.4$$
  • 1. 평균분자량 : (16 X 0.62) + (30 X 0.1) = 17.4g
    2. 비중량 : 단위 체적당 무게 = 1M3당 질량
    3. 비중량 ㅡ> S(비중) X 1,000 = 620KG
    4. PV=GRT, V= GRT/P

    620 X 8.314/17.4 X (273+10)
    V = ------------------------- = 827.412M3
    101.325
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49. 원심펌프를 병렬로 연결시켜 운전하면 어떻게 되는가?

  1. 양정이 증가한다.
  2. 양정이 감소한다.
  3. 유량이 증가한다.
  4. 유량이 감소한다.
(정답률: 71%)
  • 펌프의 연결 방식에 따른 특성을 묻는 문제입니다. 병렬 연결은 양정은 일정하게 유지하면서 유량을 증가시키기 위해 사용하며, 반대로 직렬 연결은 유량은 일정하게 유지하면서 양정을 증가시킬 때 사용합니다.
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50. 공동 주택에 압력 조정기를 설치할 경우 설치기준으로 맞는 것은?

  1. 공동주택 등에 공급되는 가스압력이 중압이상으로서 전세대수가 200세대 미만인 경우 설치할 수 있다.
  2. 공동주택 등에 공급되는 가스압력이 저압으로서 전세대수가 250세대 미만인 경우 설치할 수 있다.
  3. 공동주택 등에 공급되는 가스압력이 중압이상으로서 전세대수가 300세대 미만인 경우 설치할 수 있다.
  4. 공동주택 등에 공급되는 가스압력이 저압으로서 전세대수가 350세대 미만인 경우 설치할 수 있다.
(정답률: 76%)
  • 공동주택 압력 조정기 설치 기준에 따르면, 공급 가스압력이 저압인 경우에는 전세대수가 250세대 미만일 때 설치할 수 있습니다.
    오답 노트
    중압 이상의 경우에는 150세대 미만일 때 설치 가능합니다.
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51. LP가스 소비시설에서 설치 용기의 개수 결정 시 고려할 사항으로 거리가 먼 것은?

  1. 최대소비수량
  2. 용기의 종류(크기)
  3. 가스발생능력
  4. 계량기의 최대용량
(정답률: 62%)
  • LP가스 소비시설의 용기 개수를 결정할 때는 최대소비수량, 용기의 크기(종류), 가스발생능력, 피크 시 기온 및 소비율 등을 고려해야 합니다. 계량기의 최대용량은 가스 사용량을 측정하는 장치의 성능일 뿐, 필요한 용기의 개수를 결정하는 직접적인 기준이 아닙니다.
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52. 다음 중 이상기체에 가장 가까운 기체는?

  1. 고온, 고압의 기체
  2. 고온, 저압의 기체
  3. 저온, 고압의 기체
  4. 저온, 저압의 기체
(정답률: 79%)
  • 이상기체는 분자 간의 상호작용(인력 및 반발력)이 없고 분자 자체의 부피를 무시할 수 있는 가상의 기체입니다. 실제 기체는 온도가 매우 높을수록 분자의 운동 에너지가 커져 인력을 무시할 수 있고, 압력이 매우 낮을수록 분자 간 거리가 멀어져 상호작용이 최소화되므로 고온, 저압의 상태일 때 이상기체에 가장 가깝습니다.
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53. 정전기 제거 또는 발생방지 조치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 상대습도를 낮춘다.
  2. 대상물을 접지시킨다.
  3. 공기를 이온화시킨다.
  4. 도전성 재료를 사용한다.
(정답률: 76%)
  • 정전기를 방지하기 위해서는 습도를 높여 전하가 공기 중의 수분을 통해 방전되도록 유도해야 합니다. 따라서 상대습도를 낮춘다는 설명은 틀린 것입니다.
    오답 노트
    대상물을 접지시키거나, 공기를 이온화시키고, 도전성 재료를 사용하는 것은 모두 정전기 제거 및 방지를 위한 올바른 방법입니다.
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54. 도시 가스배관의 접합시공방법 중 원칙적으로 규정된 접합시공방법은?

  1. 기계적 접합
  2. 나사 접합
  3. 플랜지 접합
  4. 용접 접합
(정답률: 82%)
  • 도시가스 배관의 접합은 가스 누출 방지와 구조적 안전성을 위해 원칙적으로 용접 접합을 사용하는 것을 규정하고 있습니다.
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55. LNG 냉열 이용에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. LNG를 기화시킬 때 발생하는 한냉을 이용하는 것이다.
  2. LNG냉열로 전기를 생산하는 발전에 이용할 수 있다.
  3. LNG는 온도가 낮을수록 냉열이용량은 증가한다.
  4. 국내에서는 LNG냉열을 이용하기 위한 타당성 조사가 활발하게 진행 중이며 실제 적용한 실적은 아직 없다.
(정답률: 76%)
  • LNG 냉열은 기화 과정의 한냉을 이용해 발전이나 냉동 등에 활용하며, 국내에서도 이미 실제 적용 사례가 존재하므로 실제 적용 실적이 없다는 설명은 틀렸습니다.
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56. 일반 도시가스사업소에 설치하는 매몰형 정압기의 설치에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 정압기 본체는 두께 3㎜ 이상의 철판에 부식방지 도장을 한 격납상자 안에 넣어 매설한다.
  2. 철근콘크리트 구조의 그 두께는 200㎜ 이상으로 한다.
  3. 정압기의 기초는 바닥 전체가 일체로 된 철근콘크리트 구조로 한다.
  4. 격납상자 쪽의 도입관의 말단부에는 누출된 가스를 포집할 수 있는 직경 10㎝ 이상의 포집 갓을 설치한다.
(정답률: 64%)
  • 매몰형 정압기의 기초는 바닥 전체가 일체로 된 철근콘크리트 구조로 설치하는 것이 옳습니다.
    오답 노트
    두께 3㎜ 이상의 철판 $\rightarrow$ 1.4mm 이상
    두께 200㎜ 이상 $\rightarrow$ 300mm 이상
    직경 10㎝ 이상의 포집 갓 $\rightarrow$ 20cm 이상
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57. 대기압에서 1.5MPa·g까지 2단 압축기로 압축하는 경우 압축동력을 최소로 하기 위해서는 중간압력을 얼마로 하는 것이 좋은가?

  1. 0.2MPa·g
  2. 0.3MPa·g
  3. 0.5MPa·g
  4. 0.75MPa·g
(정답률: 60%)
  • 다단 압축에서 압축 동력을 최소화하기 위한 최적 중간압력은 흡입 압력과 토출 압력의 기하평균으로 계산합니다.
    $$P_{mid} = \sqrt{P_1 \times P_2}$$
    $$P_{mid} = \sqrt{0.1 \times (1.5 + 0.1)}$$
    $$P_{mid} = 0.4$$
    게이지 압력으로 환산하면 $0.4 - 0.1 = 0.3\text{ MPa·g}$ 입니다.
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58. 압축기에 관한 용어에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 간극용적 : 피스톤이 상사점과 하사점의 사이를 왕복할 때의 가스의 체적
  2. 행정 : 실린더 내에서 피스톤이 이동하는 거리
  3. 상사점 : 실린더 체적이 최소가 되는 점
  4. 압축비 : 실린더 체적과 간극 체적과의 비
(정답률: 56%)
  • 간극용적은 피스톤이 상사점(TDC)에 위치했을 때 실린더 내에 남는 최소한의 공간 부피를 의미합니다. 피스톤이 상사점과 하사점 사이를 왕복할 때의 체적은 행정 체적에 해당하므로 틀린 설명입니다.
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59. 제트펌프의 구성이 아닌 것은?

  1. 노즐
  2. 슬로트
  3. 베인
  4. 디퓨저
(정답률: 60%)
  • 제트펌프는 노즐에서 고속으로 분출된 유체로 주변 유체를 흡입하여 토출하는 구조이며, 기본적으로 노즐, 슬로트(혼합 챔버), 디퓨저로 구성됩니다. 베인은 제트펌프의 구성 요소가 아닙니다.
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60. 수소에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 암모니아 합성의 원료로 사용된다.
  2. 열전달율이 작고 열에 불안정하다.
  3. 염소와이 혼합 기체에 일광을 쬐면 폭발한다.
  4. 고온, 고압에서 강제 중의 탄소와 반응하여 수소취성을 일으킨다.
(정답률: 80%)
  • 수소는 열전도성이 매우 크고 열적으로 안정적인 기체입니다. 따라서 열전달율이 작고 열에 불안정하다는 설명은 틀린 내용입니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 독성가스설비를 수리할 때 독성가스의 농도를 얼마 이하로 하여야 하는가?

  1. 18% 이하
  2. 22% 이하
  3. TLV-TWA 기준농도 이하
  4. TLV-TWA 기준농도 1/4 이하
(정답률: 73%)
  • 독성가스 설비 수리 시 작업자의 안전을 위해 가스 농도를 TLV-TWA 기준농도 이하로 유지해야 합니다.
    오답 노트
    폭발하한계의 1/4 이하: 가연성 가스 기준
    22% 이하 또는 18% 이상: 산소 농도 기준
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62. 고압가스 냉동시설에서 냉동능력의 합산기준으로 틀린 것은?

  1. 냉매가스가 배관에 의하여 공통으로 되어 있는 냉동 설비
  2. 냉매계통을 달리하는 2개 이상의 설비가 1개의 규격품으로 인정되는 설비 내에 조립되어 있는 것
  3. 1원(元) 이상의 냉동방식에 의한 냉동설비
  4. Brine을 공통으로 하고 있는 2 이상의 냉동설비
(정답률: 70%)
  • 냉동능력의 합산기준은 설비 간의 물리적 또는 기능적 연결성을 기준으로 합니다. 1원 이상의 냉동방식이 아니라 2원 이상의 냉동방식에 의한 냉동설비가 합산기준에 해당합니다.
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63. 고압가스 충전용기의 운반 시 용기 사이에 용기충격을 최소한으로 방지하기 위해 설치하는 것은?

  1. 프로텍터
  2. 캡
  3. 완충판
  4. 방파판
(정답률: 69%)
  • 고압가스 충전용기를 차량에서 내리거나 운반할 때, 용기에 가해지는 충격을 최소화하여 안전하게 취급하기 위해 완충판을 설치하고 이를 항시 차량에 비치해야 합니다.
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64. 동절기 습도가 낮은 날 아세틸렌 용기밸브를 급히 개방할 경우 발생할 가능성이 가장 높은 것은?

  1. 아세톤 증발
  2. 역화방지기 고장
  3. 중합에 의한 폭발
  4. 정전기에 의한 착화
(정답률: 81%)
  • 동절기 습도가 낮은 건조한 환경에서 아세틸렌 용기밸브를 급격히 개방하면, 가스의 빠른 흐름으로 인해 정전기가 발생하여 착화될 위험이 가장 높습니다.
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65. 산소 또는 천연메탄을 수송하기 위한 배관과 이에 접속하는 압축기와의 사이에 반드시 설치하여야 하는 것은?

  1. 수격방지장치
  2. 긴급차단밸브
  3. 압력계
  4. 수취기
(정답률: 60%)
  • 산소 또는 천연메탄을 수송하는 배관과 압축기 사이에는 압축 과정에서 발생하는 응축액을 분리하여 제거하기 위해 수취기를 반드시 설치해야 합니다.
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66. 도시가스 정압기용 압력조정기를 출구압력에 따라 구분할 경우의 기준으로 틀린 것은?

  1. 고압 : 1MPa 이상
  2. 중압 : 0.1~1MPa 미만
  3. 준저압 : 4~100kPa 미만
  4. 저압 : 1~4kPa 미만
(정답률: 61%)
  • 도시가스 정압기용 압력조정기는 출구압력에 따라 중압, 준저압, 저압으로만 구분하며, 고압이라는 구분 기준은 존재하지 않습니다.
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67. 도시가스공급시설에서 긴급용 벤트스택의 가스방출구의 위치는 작업원이 정상작업을 하는데 필요한 장소 및 작업원이 항시 통행하는 장소로부터 몇 m 이상 떨어진 곳에 설치하여야 하는가?

  1. 5m
  2. 8m
  3. 10m
  4. 12m
(정답률: 65%)
  • 도시가스공급시설의 가스방출구 설치 기준에 따라, 긴급용 벤트스택은 작업원의 정상 작업 장소 및 상시 통행 장소로부터 $10\text{m}$이상 떨어진 곳에 설치해야 합니다.
    오답 노트
    그 밖의 벤트스택: $5\text{m}$이상
  • 일반 5m / 긴급용 10m
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68. 저장탱크에 의한 액화석유가스 사용시설에서 배관이음부과 절연조치를 하지 아니한 전선과의 거리는 몇 ㎝ 이상 유지하여야 하는가?

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 30
(정답률: 55%)
  • 액화석유가스 사용시설의 안전 기준에 따라, 배관이음부와 절연조치를 하지 아니한 전선과의 거리는 15 cm 이상 유지해야 합니다.
    오답 노트
    절연전선: 10 cm 이상
    전기계량기 및 전기계폐기: 60 cm 이상
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69. 용량 500L인 액체산소 저장탱크에 액체산소를 넣어 방출밸브를 개방하여 16시간 방치하였더니, 탱크 내의 액체산소가 4.8㎏이 방출되었다. 이때 탱크에 침입하는 열량은 약 kcal/h인가? (단, 약채 산소의 증발잠열은 50kcal/㎏이다.)

  1. 12
  2. 15
  3. 20
  4. 23
(정답률: 60%)
  • 방출된 액체산소의 총 질량에 증발잠열을 곱해 전체 열량을 구한 뒤, 이를 방치 시간으로 나누어 시간당 침입 열량을 계산합니다.
    $$Q = \frac{G \times L}{t}$$
    $$Q = \frac{4.8 \times 50}{16}$$
    $$Q = 15$$
  • 4.8 x 50 / 16
    [해설작성자 : eee]
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70. 고압가스용 용접용기(내용적 500L 미만) 제조에 대한 가스종류별 내압시험 압력의 기준으로 옳은 것은?

  1. 액화프로판은 3.0MPa이다.
  2. 액화후레온 22는 3.5MPa이다.
  3. 액화암모니아는 3.7MPa이다.
  4. 액화부탄은 0.9MPa이다.
(정답률: 54%)
  • 고압가스용 용접용기(내용적 $500\text{L}$ 미만)의 가스 종류별 내압시험 압력 기준에 따라 액화부탄은 $0.9\text{MPa}$가 맞습니다.
    오답 노트
    액화프로판: $2.5\text{MPa}$ 액화후레온
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71. 다기능보일러(가스 스털링엔진 방식)의 재료에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 카드뮴이 함유된 경 납땜을 사용한다.
  2. 가스가 통하는 모든 부분의 재료는 반드시 불연성재료를 사용한다.
  3. 80℃ 이상의 온도에 노출된 가스통로에는 아연합금을 사용한다.
  4. 석면 또는 폴리염화비페닐을 포함하는 재료는 사용되지 아니하도록 한다.
(정답률: 62%)
  • 다기능보일러의 재료 기준에 따라 석면 또는 폴리염화비페닐을 포함하는 재료는 사용하지 않아야 합니다.
    오답 노트
    카드뮴이 함유된 경 납땜: 카드뮴이 함유되지 않은 경납땜을 사용해야 함
    반드시 불연성재료 사용: 불연성 또는 난연성 재료를 사용하되, 기밀유지부는 예외 가능
    아연합금 사용: $80^{\circ}C$이상의 온도에 노출된 가스통로에는 아연합금을 사용할 수 없음
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72. 고압가스 제조설비에 사용하는 금속재료의 부식에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 18-8 스테인리스강은 저온취성에 강하므로 저온재료에 적당하다.
  2. 황화수소에는 탄소강은 내식성이 약하나 구리나 니켈합금은 내식성이 우수하다.
  3. 일산화탄소에 의한 금속 카르보닐화의 억제를 위해 장치내면에 구리 등으로 라이닝 한다.
  4. 수분이 함유된 산소를 용기에 충전할 때에는 용기의 부식방지를 위하여 산소가스 중의 수분을 제거한다.
(정답률: 57%)
  • 황화수소는 구리(동) 및 동합금을 부식시키는 성질이 강하므로, 구리나 니켈합금이 내식성이 우수하다는 설명은 틀린 것입니다.
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73. 액화석유가스 용기의 기밀검사에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, 내용적 125L 미만의 것에 한한다.)

  1. 내압검사에 적합한 용기를 샘플링하여 검사한다.
  2. 공기, 질소 등의 불활성 가스를 이용한다.
  3. 누출 유무의 확인은 용기 1개에 1분(50L 미만의 용기는 30초)에 걸쳐서 실시한다.
  4. 기밀시험 압력 이상으로 압력을 가하여 실시한다.
(정답률: 61%)
  • 액화석유가스 용기의 기밀검사는 안전성 확보를 위해 일부를 추출하는 샘플링 검사가 아니라, 모든 용기를 대상으로 하는 전수검사 방식으로 실시해야 합니다.
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74. 정전기 발생에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 물질의 표면상태가 원활하면 발생이 적어진다.
  2. 물질표면이 기름 등에 의해 오염되었을 때는 산화, 부식에 의해 정전기가 발생한다.
  3. 정전기의 발생은 처음 접촉, 분리가 일어났을 때 최대가 된다.
  4. 분리속도가 빠를수록 정전기의 발생량은 적어진다.
(정답률: 83%)
  • 정전기는 두 물체가 접촉했다가 떨어질 때 발생하며, 분리 속도가 빠를수록 마찰 및 분리 에너지가 커져 정전기 발생량이 많아집니다.
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75. 고압가스의 종류 및 범위에 포함되지 않는 것은?

  1. 상용의 온도에서 게이지압력 1MPa 이상이 되는 압축가스
  2. 섭씨 25℃의 온도에서 게이지압력이 0MPa 을 초과하는 아세틸렌가스
  3. 상용의 온도에서 게이지압력 0.2MPa 이상이 되는 액화가스
  4. 섭씨 35℃의 온도에서 게이지압력이 0MPa 을 초과하는 액화가스 중 액화시안화수소
(정답률: 56%)
  • 고압가스의 범위 중 아세틸렌가스는 섭씨 $15^{\circ}C$의 온도에서 게이지압력이 $0\text{MPa}$을 초과하는 경우로 정의합니다.
    오답 노트
    섭씨 $25^{\circ}C$의 온도에서 게이지압력이 $0\text{MPa}$을 초과하는 아세틸렌가스: 기준 온도가 $15^{\circ}C$여야 함
  • 15도의 온도에서 게이지압력이 0MPa 을 초과하는 아세틸렌가스
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76. 안전관리 수준평가의 분야별 평가항목이 아닌 것은?

  1. 안전사고
  2. 비상사태 대비
  3. 안전교육 훈련 및 홍보
  4. 안전관리 리더십 및 조직
(정답률: 71%)
  • 안전관리 수준평가의 분야별 평가항목은 가스사고, 운영관리, 시설관리, 비상사태 대비, 안전교육 훈련 및 홍보, 안전관리 리더십 및 조직으로 구성됩니다. 따라서 안전사고는 독립된 평가항목이 아닙니다.
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77. 독성가스 용기 운반차량의 적재함 재질은?

  1. SS200
  2. SPPS200
  3. SS400
  4. SPPS400
(정답률: 59%)
  • 독성가스 용기 운반차량의 적재함은 강도와 내구성이 확보된 일반 구조용 압연 강재인 SS400 재질을 사용해야 합니다.
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78. 가스난방기로는 상용압력의 1.5배 이상의 압력으로 실시하는 기밀시험에서 가스차단밸브를 통한 누출량이 얼마 이하로 되어야 하는가?

  1. 30mL/h
  2. 50mL/h
  3. 70mL/h
  4. 90mL/h
(정답률: 65%)
  • 가스난방기의 기밀시험 기준에 따라 상용압력의 $1.5$배 이상 압력으로 시험 시, 가스차단밸브를 통한 누출량은 $70\text{mL/h}$이하로 유지되어야 합니다.
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79. 고압가스용 저장탱크 및 압력용기(설계압력 20.6MPa 이하) 제조에 대한 내압시험 압력계산식 {Pt＝μP(σt/σd)}에서 계수μ의 값은?

  1. 설계압력의 1배 이상
  2. 설계압력의 1.3배 이상
  3. 설계압력의 1.5배 이상
  4. 설계압력의 2.0배 이상
(정답률: 63%)
  • 고압가스 저장탱크 및 압력용기의 내압시험 시, 설계압력이 $20.6\text{MPa}$이하인 경우 계수 $\mu$는 설계압력의 1.3배 이상을 적용합니다.
    오답 노트
    설계압력이 $20.6\text{MPa}$ 초과 $98\text{MPa}$이하일 때: 1.25배 적용
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80. 폭발상한값은 수소, 폭발 하한값은 암모니아와 유사한 가스는?

  1. 에탄
  2. 산화프로필렌
  3. 일산화탄소
  4. 메틸아민
(정답률: 64%)
  • 폭발 범위의 상한값은 수소(75%)와 유사하고, 하한값은 암모니아(15%)와 유사한 가스는 일산화탄소(12.5~74%)입니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 온도 25℃, 전압 760mmHg인 공기 중의 수증기분압은 17.5mmHg이었다. 이 공기의 습도를 건조공기 ㎏당 수증기의 ㎏수로 나타낸 것은? (단, 공기 및 물의 분자량은 각각 29,18이다.)

  1. 0.0014㎏ H2O/㎏ 건조공기
  2. 0.0146㎏ H2O/㎏ 건조공기
  3. 0.0029㎏ H2O/㎏ 건조공기
  4. 0.0292㎏ H2O/㎏ 건조공기
(정답률: 53%)
  • 공기 중 수증기 분압을 이용하여 건조공기 1kg당 수증기의 질량인 절대습도를 구하는 문제입니다.
    $$X = 0.622 \times \frac{P_w}{P - P_w}$$
    $$X = 0.622 \times \frac{17.5}{760 - 17.5}$$
    $$X = 0.0146$$
    따라서 습도는 $0.0146\text{kg H}_2\text{O/kg}$ 건조공기입니다.
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82. 적외선 가스분석기에서 분석 가능한 기체는?

  1. Cl2
  2. SO2
  3. N2
  4. O2
(정답률: 77%)
  • 적외선 가스분석기는 분자 구조가 비대칭인 다원자 분자가 적외선을 흡수하는 성질을 이용합니다. $\text{SO}_2$는 적외선을 흡수하는 특성이 있어 분석이 가능합니다.
    오답 노트 $\text{Cl}_2, \text{N}_2, \text{O}_2$: 대칭 구조의 이원자 분자로 적외선을 흡수하지 않아 분석이 불가능합니다.
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83. 다음 중 면적식 유량계는?

  1. 로터미터
  2. 오리피스미터
  3. 피토관
  4. 벤투리미터
(정답률: 69%)
  • 로터미터는 가변 면적식 유량계의 대표적인 예로, 부자(플로트)의 높이에 따라 유량을 측정하는 방식입니다.
    오답 노트
    오리피스미터, 피토관, 벤투리미터: 차압식 유량계
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84. 부르동관(Bourdon Tube) 압력계의 종류가 아닌 것은?

  1. C자형
  2. 스파이럴형(Spiral type)
  3. 헬리컬형(Helical type)
  4. 케미컬형(Chemical type)
(정답률: 71%)
  • 부르동관 압력계는 관의 형태에 따라 C자형, 스파이럴형(Spiral type), 헬리컬형(Helical type)으로 분류됩니다. 케미컬형(Chemical type)라는 분류는 부르동관의 형태적 종류에 해당하지 않습니다.
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85. 되먹임제어의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 목표값에 정확히 도달할 수 있다.
  2. 제어계의 특성을 향상시킬 수 있다.
  3. 외부조건의 변화에 영향을 줄일 수 있다.
  4. 제어기 부품들의 성능이 다소 나빠지면 큰 영향을 받는다.
(정답률: 65%)
  • 되먹임 제어(피드백 제어)는 출력 신호를 입력측으로 되돌려 목표값과 비교함으로써 오차를 수정하는 방식입니다. 이 과정 덕분에 제어계의 특성이 향상되고 외부 변화에 강해지며, 개별 부품의 성능이 다소 낮더라도 전체적인 제어 정밀도를 유지할 수 있어 부품 성능 변화에 큰 영향을 받지 않습니다.
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86. Ni, Mn, Co 등의 금속산화물을 소결시켜 만든 반도체로써 미세한 온도 측정에 용이한 온도계는?

  1. 바이메탈온도계
  2. 써모컬러온도계
  3. 써모커플온도계
  4. 서미스터저항온도계
(정답률: 74%)
  • Ni, Mn, Co 등의 금속산화물을 소결하여 만든 반도체 소자로, 온도 변화에 따라 저항값이 민감하게 변하여 미세한 온도 측정에 매우 유리한 센서입니다.
    오답 노트
    바이메탈온도계: 두 금속의 열팽창 계수 차이 이용
    써모컬러온도계: 온도에 따른 색상 변화 이용
    써모커플온도계: 서로 다른 두 금속의 접합점에서 발생하는 제베크 효과(전압) 이용
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87. 0℃에서 저항이 120Ω이고 저항온도계수가 0.0025인 저항온도계를 어떤 로안에 삽입하였을 때 저항이 180Ω이 되었다면 로안의 온도는 약 몇 ℃인가?

  1. 125
  2. 200
  3. 320
  4. 534
(정답률: 57%)
  • 저항온도계의 온도 변화 공식은 저항 변화량을 초기 저항과 온도계수의 곱으로 나누어 계산합니다.
    $$t = \frac{R - R_0}{R_0 \times a}$$
    $$t = \frac{180 - 120}{120 \times 0.0025}$$
    $$t = 200$$
  • t=R - Ro/Ro x a
    =180-120/120x0.0025
    =200℃
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88. 액면계는 액면의 측정방법에 따라 직접법과 간접법으로 구분한다. 간접법 액면계의 종류가 아닌 것은?

  1. 방사선식
  2. 플로트식
  3. 압력검출식
  4. 퍼지식
(정답률: 67%)
  • 플로트식은 액체 표면에 띄운 부자의 위치를 통해 액면을 직접 확인하는 직접법 액면계입니다.
    오답 노트
    방사선식, 압력검출식, 퍼지식: 액체와 직접 접촉하지 않거나 물리적 특성을 이용해 측정하는 간접법
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89. 측정온도가 가장 높은 온도계는?

  1. 수은온도계
  2. 백금저항온도계
  3. PR열전도온도계
  4. 바이메탈온도계
(정답률: 61%)
  • 각 온도계의 측정 가능 범위를 비교하면 PR열전도온도계(열전대)가 최대 $1600^{\circ}C$까지 측정 가능하여 가장 높습니다.
    오답 노트
    수은온도계: 최대 $350^{\circ}C$ 백금저항온도계: 최대 $500^{\circ}C$ 바이메탈온도계: 최대 $500^{\circ}C$
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90. 가스크로마토그래피의 장치 구성요소가 아닌 것은?

  1. 분리관(칼럼)
  2. 검출기
  3. 광원
  4. 기록계
(정답률: 74%)
  • 가스크로마토그래피는 시료를 성분별로 분리하여 분석하는 장치로, 기본적으로 분리관(칼럼), 검출기, 기록계, 압력조정기, 유량조절밸브 등으로 구성됩니다. 광원은 주로 분광광도계와 같은 광학 분석 장치에 사용되는 요소입니다.
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91. 다음 중 가스검지법에 해당하지 않는 것은?

  1. 분별연소법
  2. 시험지법
  3. 검지관법
  4. 가연성가스 검출기법
(정답률: 58%)
  • 가스검지법은 가스의 존재 여부나 농도를 확인하는 방법으로 시험지법, 검지관법, 가연성가스 검출기법 등이 있습니다.
    오답 노트
    분별연소법: 탄화수소는 제외하고 수소와 일산화탄소만을 선택적으로 산화시키는 연소분석법의 일종입니다.
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92. 다음 중 편위법에 의한 계측기기가 아닌 것은?

  1. 스프링 저울
  2. 부르동관 압력계
  3. 전류계
  4. 화학천칭
(정답률: 64%)
  • 편위법은 측정량을 다른 물리량으로 변환하여 그 변화량(편위)을 측정하는 방식으로, 스프링 저울, 부르동관 압력계, 전류계 등이 이에 해당합니다. 반면 화학천칭은 질량을 직접 비교하여 측정하는 방식이므로 편위법에 해당하지 않습니다.
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93. 대용량의 유량을 측정할 수 있는 초음파 유량계는 어떤 원리를 이용한 유랑계인가?

  1. 전자유도법칙
  2. 도플러효과
  3. 유체의 저항변화
  4. 열팽창계수 차이
(정답률: 82%)
  • 초음파 유량계는 유체 내의 입자나 기포에 초음파를 쏘았을 때, 유체의 흐름 속도에 따라 반사되는 주파수가 변하는 도플러효과 원리를 이용하여 유량을 측정합니다.
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94. 막식가스미터에서 계량막 밸브의 누설, 밸브와 밸브시트 사이의 누설 등이 원인이 되는 고장은?

  1. 부동(不動)
  2. 불통(不通)
  3. 누설(漏泄)
  4. 기차(器差)불량
(정답률: 56%)
  • 막식가스미터에서 계량막, 밸브와 밸브시트 사이, 또는 패킹부에서 가스가 새어 나가는 누설 현상이 발생하면 사용 공차를 초과하는 기차불량이 발생하게 됩니다.
    오답 노트
    부동: 계량 장치가 움직이지 않는 상태
    불통: 가스가 통과하지 못하는 상태
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95. 가스크로마토그래피 분석법에서 자유전자포착성질을 이용하여 전자 친화력이 있는 화합물에만 감응하는 원리를 적용하여 환경물질 분석에 널리 이용되는 검출기는?

  1. TCD
  2. FPD
  3. ECD
  4. FID
(정답률: 77%)
  • ECD(Electron Capture Detector, 전자포착검출기)는 자유전자포착성질을 이용하여 전자 친화력이 큰 할로겐 화합물 등의 환경물질 분석에 매우 특화된 검출기입니다.
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96. 감도(感度)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 감도가 좋으면 측정시간이 길어지고 측정범위는 좁아진다.
  2. 측정결과에 대한 신뢰도를 나타내는 척도이다.
  3. 지시량 변화에 대한 측정량 변화의 비로 나타낸다.
  4. 계측기가 지시량의 변화에 민감한 정도를 나타내는 값이다.
(정답률: 66%)
  • 감도는 계측기가 측정량의 변화에 민감하게 반응하는 정도를 의미하며, 일반적으로 감도가 높아지면 측정 정밀도는 올라가지만 측정 시간은 길어지고 측정 가능한 범위는 좁아지는 특성이 있습니다.
    오답 노트
    지시량 변화에 대한 측정량 변화의 비: 감도는 측정량 변화에 대한 지시량 변화의 비입니다.
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97. 다음 그림은 가스크로마토그래프의 크로마토그램이다. t, t1, t2는 무엇을 나타내는가?

  1. 이론 단수
  2. 체류시간
  3. 분리관의 효율
  4. 피크의 좌우 변곡점 길이
(정답률: 86%)
  • 제시된 이미지 에서 $t, t_1, t_2$는 시료 도입점부터 각 성분 피크의 정점까지 걸린 시간인 체류시간을 나타냅니다.
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98. 게겔법에 의한 가스 분석에서 가스와 그 흡수제가 바르게 짝지어진 것은?

  1. O2 - 취화수소
  2. CO2 - 발연황산
  3. C2H2 - 33% KOH 용액
  4. CO - 암모니아성 염화 제1구리 용액
(정답률: 79%)
  • 게겔법 가스 분석에서 각 성분 가스와 그에 맞는 흡수제 조합을 정확히 암기해야 합니다. CO는 암모니아성 염화 제1구리 용액에 흡수됩니다.
    오답 노트
    O2: 알칼리성 피로갈롤 용액
    CO2: 33% KOH 수용액
    C2H2: 요오드수은 칼륨 용액
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99. 임펠러식 유량계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 구조가 간단하다.
  2. 내구력이 우수하다.
  3. 직관부분이 필요 없다.
  4. 부식성 유체에도 사용이 가능하다.
(정답률: 73%)
  • 임펠러식 유량계는 유체의 흐름에 의해 회전하는 임펠러의 속도를 측정하는 방식으로, 정확한 측정을 위해 유동이 안정되어야 하므로 반드시 직관부분이 필요합니다.
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100. 대류에 의한 열전달에 있어서 경막계수를 결정하기 위한 무차원 함수로 관성력과 점성력의 비로 표시되는 것은?

  1. Reynolds수
  2. Nusselt수
  3. Prandtl수
  4. Euler수
(정답률: 84%)
  • Reynolds수는 유체의 관성력과 점성력의 비를 나타내는 무차원 수로, 흐름의 상태(층류 또는 난류)를 결정하는 지표입니다.
    오답 노트
    Nusselt수: 대류 열전달과 전도 열전달의 비
    Prandtl수:
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