가스기사 필기 기출문제복원 (2017-03-05)

가스기사
(2017-03-05 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 탱크 안의 액체의 비중량은 700㎏f/m3이며 압력은 3㎏f/cm2이다. 압력을 수두로 나타내면 몇 m인가?

  1. 0.429m
  2. 4.286m
  3. 42.86m
  4. 428.6m
(정답률: 73%)
  • 압력을 수두(높이)로 변환하기 위해서는 압력을 액체의 비중량으로 나누어 줍니다.
    ① [기본 공식] $$h = \frac{P}{\gamma}$$
    ② [숫자 대입] $$h = \frac{3 \times 10,000}{700}$$
    ③ [최종 결과] $$h = 42.86 \text{ m}$$
  • h = 압력 / 비중량 입니다.
    = 3 * 10^4kgf / m^2/ 700kgf/m^3 = 42.86
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2. 2개의 무한 수평 평판 사이에서의 층류 유동의 속도 분포가 u(y)＝U[1-(y/H)2]로 주어지는 유동장(Poiseuille flow)이 있다. 여기에서 U와 H는 각각 유동장의 특성속도와 특성길이를 나타내며, y는 수직 방향의 위치를 나타내는 좌표이다. 유동장에서는 속도 u(y)만 있고, 유체는 점성계수가 μ인 뉴톤유체일 때 y＝H/2에서의 전단응력의 크기는?

  1. μU/H2
  2. μU/2H2
  3. μU/H
  4. 8μU/2H
(정답률: 66%)
  • 뉴턴 유체의 전단응력은 점성계수와 속도 기울기의 곱으로 계산합니다.
    $$ \tau = \mu \frac{du}{dy} $$
    $$ \tau = \mu \frac{d}{dy} (U(1 - \frac{y^{2}}{H^{2}})) = \mu \frac{-2Uy}{H^{2}} $$
    $$ \tau = \mu \frac{-2U(H/2)}{H^{2}} = \frac{-\mu U}{H} $$
    전단응력의 크기를 물었으므로 절댓값인 $\mu U/H$가 정답입니다.
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3. 어떤 유체의 액면 아래 10m인 지점의 계기압력이 2.16㎏f/cm2일 때 이 액체의 비중량은 몇 ㎏f/m3인가?

  1. 2160
  2. 216
  3. 21.6
  4. 0.216
(정답률: 77%)
  • 유체의 깊이에 따른 계기압력과 비중량의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    $$P = \gamma \times h$$
    $$2.16 \times 10^{4} = \gamma \times 10$$
    $$\gamma = 2160$$
    따라서 비중량은 $2160\text{ kgf/m}^{3}$ 입니다.
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4. Mach 수를 의미하는 것은?

  1. 실제유동속도/음속
  2. 초음속/아음속
  3. 음속/실제유동속도
  4. 아음속/초음속
(정답률: 88%)
  • 마하 수(Mach number)는 유체의 실제 유동 속도를 그 매질에서의 음속으로 나눈 비율을 의미합니다.
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5. 간격이 좁은 2개의 연직 평판을 물속에 세웠을 때 모세관 현상의 관계식으로 맞는 것은? (단, 두 개의 연직 평판의 간격 : t, 표면장력 : σ, 접촉각 : β, 물의 비중량 : γ, 평판의 길이 : l, 액면의 상승높이 : hc이다.)

  1. hc＝4σcosβ/(γt)
  2. hc＝4σsinβ/(γt)
  3. hc＝2σcosβ/(γt)
  4. hc＝2σsinβ/(γt)
(정답률: 67%)
  • 모세관 현상에 의한 액체 상승 높이는 관의 형태에 따라 다르며, 두 개의 연직 평판 사이의 상승 높이는 다음 식과 같습니다.
    $$h_c = \frac{2\sigma \cos\beta}{\gamma t}$$
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6. 지름이 25㎝인 원형관 속을 5.7m/s의 평균속도로 물이 흐르고 있다. 40m에 걸친 수두 손실이 5m라면 이때의 Darcy 마찰계수는?

  1. 0.0189
  2. 0.1547
  3. 0.2089
  4. 0.2621
(정답률: 74%)
  • Darcy-Weisbach 식을 이용하여 관내 마찰로 인한 수두 손실로부터 마찰계수를 산출합니다.
    $$h = f \times \frac{l}{d} \times \frac{V^{2}}{2g}$$
    $$f = \frac{2g \times d \times h}{V^{2} \times l}$$
    $$f = \frac{2 \times 9.8 \times 0.25 \times 5}{5.7^{2} \times 40}$$
    $$f = 0.0189$$
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7. 두 피스톤의 지름이 각각 25㎝와 5㎝이다. 직경이 큰 피스톤을 2㎝움직이면 작은 피스톤은 몇 ㎝ 움직이는가? (단, 누설량과 압축은 무시한다.)

  1. 5
  2. 10
  3. 25
  4. 50
(정답률: 64%)
  • 두 피스톤이 밀어내는 액체의 부피가 동일하다는 원리를 이용하여 작은 피스톤의 이동 거리를 구합니다.
    $$V = S \times h$$
    $$25^{2} \times 2 = 5^{2} \times h$$
    $$h = 50$$
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8. 중력 단위계에서 1㎏f와 같은 것은?

  1. 980㎏·m/s2
  2. 980㎏·m2/s2
  3. 9.8㎏·m/s2
  4. 9.8㎏·m2/s2
(정답률: 87%)
  • 중력 단위계에서 $1\text{kgf}$는 질량 $1\text{kg}$의 물체에 작용하는 표준 중력 가속도 $9.8\text{m/s}^2$를 곱한 힘의 크기와 같습니다.
    $$F = m \times a$$
    $$F = 1\text{kg} \times 9.8\text{m/s}^2$$
    $$F = 9.8\text{kg}\cdot\text{m/s}^2$$
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9. 내경이 10㎝인 원관 속을 비중 0.85인 액체가 10㎝/s의 속도로 흐른다. 액체의 점도가 5cP라면 이 유동의 레이놀즈수는?

  1. 1400
  2. 1700
  3. 2100
  4. 2300
(정답률: 76%)
  • 액체의 밀도, 관의 직경, 유속, 점도를 이용하여 유동의 특성을 나타내는 레이놀즈수를 계산합니다.
    $$Re = \frac{\rho \times D \times v}{\mu}$$
    $$Re = \frac{0.85 \times 10 \times 10}{5 \times 10^{-2}}$$
    $$Re = 1700$$
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10. 출구의 지름이 20㎝인 송풍기의 배출유량이 3m3/min일 때 평균유속은 약 몇 m/s인가?

  1. 1.2m/s
  2. 1.6m/s
  3. 3.2m/s
  4. 4.8m/s
(정답률: 77%)
  • 유량은 단면적과 평균유속의 곱으로 계산되며, 주어진 분당 유량을 초당 유량으로 환산하여 유속을 구합니다.
    ① [기본 공식] $$V = \frac{Q}{A}$$
    ② [숫자 대입] $$V = \frac{3 / 60}{\pi \times 0.1^{2}}$$
    ③ [최종 결과] $$V = 1.6$$ m/s
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11. 항력계수를 옳게 나타낸 식은? (단, CD는 항력계수, D는 항력, ρ는 밀도, V는 유속, A는 면적을 나타낸다.)

  1. CD＝D/(0.5ρV2A)
  2. CD＝D2/(0ρ.5VA)
  3. CD＝(0.5ρV2A)/D
  4. CD＝(0.5ρV2A)/D2
(정답률: 58%)
  • 항력계수($C_D$)는 물체에 작용하는 항력을 유체의 동압과 투영 면적의 곱으로 나눈 무차원 수입니다.
    $$\text{항력계수} = \frac{\text{항력}}{\text{동압} \times \text{면적}}$$
    따라서 식은 다음과 같습니다.
    $$C_D = \frac{D}{0.5 \rho V^2 A}$$
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12. 구형입자가 유체 속으로 자유낙하할 때의 현상으로 틀린 것은? (단, μ는 점성계수, d는 구의 지름, U는 속도이다.)

  1. 속도가 매우 느릴 때 항력(drag force)은 3πμdU이다.
  2. 입자에 작용하는 힘을 중력, 항력, 부력으로 구분할 수 있다.
  3. 항력계수(CD)는 레이놀즈수가 증가할수록 커진다.
  4. 종말속도는 가속도가 감소되어 일정한 속도에 도달한 것이다.
(정답률: 81%)
  • 구형 입자의 항력계수($C_D$)는 레이놀즈수가 매우 작은 영역(스토크스 영역)에서 $C_D = 24/Re$의 관계를 가지므로, 레이놀즈수가 증가할수록 항력계수는 감소합니다.
    오답 노트
    속도가 매우 느릴 때 항력은 $3\pi\mu dU$이다: 스토크스 법칙에 따른 옳은 설명
    작용하는 힘: 중력, 항력, 부력이 평형을 이룸
    종말속도: 가속도가 0이 되어 속도가 일정해진 상태
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13. 안지름이 150mm인 관 속에 20℃의 물이 4m/s로 흐른다. 안지름이 75mm 이 관속에 40℃의 암모니아가 흐르는 경우 역학적 상사를 이루려면 암모니아의 유속은 얼마가 되어야 하는가? (단, 물의 동점성계수는 1.006×10-6m2/s이고 암모니아의 동점성계수는 0.34×10-6m2/s이다.)

  1. 0.27m/s
  2. 2.7m/s
  3. 3m/s
  4. 5.68 m/s
(정답률: 56%)
  • 역학적 상사를 이루기 위해서는 두 유체의 레이놀즈수($Re$)가 동일해야 합니다.
    ① [기본 공식] $$\frac{V_1 D_1}{\nu_1} = \frac{V_2 D_2}{\nu_2}$$
    ② [숫자 대입] $$\frac{4 \times 150}{1.006 \times 10^{-6}} = \frac{V_2 \times 75}{0.34 \times 10^{-6}}$$
    ③ [최종 결과] $$V_2 = 2.7 \text{ m/s}$$
  • 역학적상사를 이루면 레이놀즈수가 같다 / 2.7
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14. 2차원 직각좌표계(x, y)상에서 x방향의 속도를 u, y방향의 속도를 v라고 한다. 어떤 이상유체의 2차원 정상 유동에서 v＝-Ay일 때 다음 중 x방향의 속도 u가 될 수 있는 것은? (단, A는 상수이고 A＞0이다.)

  1. Ax
  2. -Ax
  3. Ay
  4. -2Ax
(정답률: 61%)
  • 2차원 정상 유동의 연속 방정식에 따라 $x$방향과 $y$방향 속도의 변화량 합은 0이 되어야 합니다.
    ① [기본 공식] $$\frac{\partial u}{\partial x} + \frac{\partial v}{\partial y} = 0$$
    ② [숫자 대입] $$\frac{\partial u}{\partial x} + \frac{\partial (-Ay)}{\partial y} = \frac{\partial u}{\partial x} - A = 0$$
    ③ [최종 결과] $$\frac{\partial u}{\partial x} = A \implies u = Ax$$
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15. 압축성 유체가 축소-확대 노즐의 확대부에서 초음속으로 흐를 때, 다음 중 확대부에서 감소하는 것을 옳게 나타낸 것은? (단, 이상기체의 등엔트로피 흐름이라고 가정한다.)

  1. 속도, 온도
  2. 속도, 밀도
  3. 압력, 속도
  4. 압력, 밀도
(정답률: 84%)
  • 이상기체의 등엔트로피 흐름에서 초음속 유동이 확대부(Divergent section)를 지날 때는 단면적이 증가함에 따라 속도가 더욱 증가하며, 이에 따라 압력, 밀도, 온도는 모두 감소합니다. 따라서 압력, 밀도가 감소한다는 설명이 정답입니다.
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16. 상온의 공기 속을 260m/s의 속도로 비행하고 있는 비행체의 선단에서의 온도증가는 약 얼마인가? (단, 기체의 흐름을 등 엔트로피 흐름으로 간주하고 공기의 기체상수는 287J/㎏·K이고 비열비는 1.4이다.)

  1. 24.5℃
  2. 33.6℃
  3. 44.6℃
  4. 45.1℃
(정답률: 49%)
  • 등 엔트로피 흐름에서 비행체 선단의 정체 온도 증가량은 기체 상수와 비열비, 비행 속도를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$\Delta T = \frac{1}{R} \times \frac{k-1}{k} \times \frac{V^{2}}{2}$$
    ② [숫자 대입] $$\Delta T = \frac{1}{287} \times \frac{1.4-1}{1.4} \times \frac{260^{2}}{2}$$
    ③ [최종 결과] $$\Delta T = 33.6 \text{ ℃}$$
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17. 수은-물 마노메타로 압력차를 측정하였더니 50㎝Hg 였다. 이 압력차를 mH2O로 표시하면 약 얼마인가?

  1. 0.5
  2. 5.0
  3. 6.8
  4. 7.3
(정답률: 70%)
  • 수은주 높이를 물의 높이로 환산하기 위해 표준 대기압의 수은주 높이와 물기둥 높이의 비율을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $$P = \frac{h_{Hg}}{76} \times 10.332$$
    ② [숫자 대입] $$P = \frac{50}{76} \times 10.332$$
    ③ [최종 결과] $$P = 6.8 \text{ mH}_{2}\text{O}$$
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18. 그림은 수축노즐을 갖는 고압용기에서 기체가 분출될 때 질량유량(m)과 배압(Pb)과 용기내부 압력(Pr)의 비의 관계를 도시한 것이다. 다음 중 질식된(choking) 상태만 모은 것은?

  1. A, E
  2. B, D
  3. D, E
  4. A, B
(정답률: 78%)
  • 질식 유동(Choked Flow)은 노즐 목에서의 속도가 음속($M=1$)에 도달하여 배압이 낮아져도 질량유량이 더 이상 증가하지 않고 일정하게 유지되는 상태를 말합니다. 그래프에서 질량유량 $\dot{m}$이 일정하게 유지되는 구간인 A, B 점이 질식 상태에 해당합니다.
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19. 유체에 관한 다음 설명 중 옳은 내용을 모두 선택한 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 54%)
  • 이상 유체는 점성이 없으므로 정지 또는 유동 상태에서 전단 응력이 존재하지 않습니다.
    오답 노트
    정지상태의 이상유체에서는 전단 응력이 존재한다: 이상 유체는 점성이 없어 전단 응력이 발생하지 않음
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20. 웨버(Weber)수의 물리적 의미는?

  1. 압축력/관성력
  2. 관성력/점성력
  3. 관성력/탄성력
  4. 관성력/표면장력
(정답률: 80%)
  • 웨버 수(Weber number)는 유체의 관성력과 표면장력의 상대적인 비를 나타내는 무차원 수입니다.
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2과목: 연소공학

21. 연소범위에 대한 일반적인 설명으로 틀린 것은?

  1. 압력이 높아지면 연소범위는 넓어진다.
  2. 온도가 올라가면 연소범위는 넓어진다.
  3. 산소농도가 증가하면 연소범위는 넓어진다.
  4. 불활성가스의 양이 증가하면 연소범위는 넓어진다.
(정답률: 88%)
  • 연소범위는 연소가 가능한 농도 범위를 의미하며, 연소가 쉬워지는 조건일수록 범위가 넓어집니다. 압력 증가, 온도 상승, 산소농도 증가는 연소를 돕는 조건이므로 연소범위를 넓히지만, 불활성가스의 양이 증가하면 연소를 억제하여 연소범위가 좁아집니다.
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22. 아세틸렌(C2H2)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 산소와 혼합하여 3300℃까지의 고온을 얻을 수 있으므로 용접에 사용된다.
  2. 가연성 가스 중 폭발한계가 가장 적은 가스이다.
  3. 열이나 충격에 의해 분해폭발이 일어날 수 있다.
  4. 용기에 충전할 때에 단독으로 가압 충전할 수 없으며 용해 충전한다.
(정답률: 77%)
  • 아세틸렌은 가연성 가스 중에서 폭발 범위가 매우 넓어 위험성이 매우 높은 가스입니다.
    오답 노트
    가연성 가스 중 폭발한계가 가장 적은 가스이다: 폭발 범위가 가장 넓은 가스임
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23. 미분탄 연소의 특징으로 틀린 것은?

  1. 가스화 속도가 낮다.
  2. 2상류 상태에서 연소한다.
  3. 완전연소에 시간과 거리가 필요하다.
  4. 화염이 연소실 전체에 퍼지지 않는다.
(정답률: 71%)
  • 미분탄 연소는 연소실 공간을 유효하게 사용할 수 있으며, 화염이 연소실 전체에 퍼져 연소하는 특징을 가집니다.
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24. 방폭에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 분진 처리시설에서 호흡을 하는 경우 분진을 제거하는 장치가 필요하다.
  2. 분해 폭발을 일으키는 가스에 비활성기체를 혼합하는 이유는 화염온도를 낮추고 화염전파능력을 소멸시키기 위함이다.
  3. 방폭대책은 크게 예방, 긴급대책 등 2가지로 나누어진다.
  4. 분진을 다루는 압력을 대기압보다 낮게하는 것도 분진 대책 중 하나이다.
(정답률: 81%)
  • 방폭대책은 단순히 예방과 긴급대책으로 나누는 것이 아니라, 예방, 국한, 소화, 피난의 4단계 체계로 구성됩니다.
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25. 열역학적 상태량이 아닌 것은?

  1. 정압비열
  2. 압력
  3. 기체상수
  4. 엔트로피
(정답률: 57%)
  • 열역학적 상태량은 물질의 상태를 결정하는 온도, 압력, 엔트로피, 엔탈피, 비체적, 비열 등을 의미합니다. 기체상수는 물질의 고유한 특성값(상수)일 뿐, 상태에 따라 변하는 상태량이 아닙니다.
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26. 800℃의 고열원과 300℃의 저열원 사이에서 작동하는 카르노사이클 열기관의 열효율은?

  1. 31.3%
  2. 46.6%
  3. 68.8%
  4. 87.3%
(정답률: 68%)
  • 카르노 사이클의 열효율은 고온부와 저온부의 절대온도($K$)를 이용하여 계산합니다.
    $$ \eta = 1 - \frac{T_{L}}{T_{H}} $$
    $$ \eta = 1 - \frac{300 + 273}{800 + 273} $$
    $$ \eta = 0.466 $$
    따라서 효율은 $46.6\%$ 입니다.
  • 따라서 1-(300+273)/(800+273)*100
    =46.6%
    [해설작성자 : 가스안전관리자]
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27. 폭발억제 장치의 구성이 아닌 것은?

  1. 폭발검출기구
  2. 활성제
  3. 살포기구
  4. 제어기구
(정답률: 82%)
  • 폭발억제 장치는 폭발 시작 단계를 빠르게 검지하여 소화약제를 살포함으로써 폭발을 진압하는 시스템으로, 폭발 검출 기구, 살포 기구, 제어 기구로 구성됩니다. 활성제는 구성 요소에 해당하지 않습니다.
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28. 다음 가스와 그 폭발한계가 틀린 것은?

  1. 수소 : 4%~75%
  2. 암모니아 : 15%~28%
  3. 메탄 : 5%~15.4%
  4. 프로판 : 2.5%~40%
(정답률: 73%)
  • 각 가스의 폭발범위를 확인하여 틀린 것을 찾습니다. 프로판의 실제 폭발한계는 $2.2\% \sim 9.5\%$ 입니다.
    오답 노트
    수소: $4\% \sim 75\%$ (정상)
    암모니아: $15\% \sim 28\%$ (정상)
    메탄: $5\% \sim 15.4\%$ (정상)
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29. 배기가스의 온도가 120℃인 굴뚝에서 통풍력 12mmH2O를 얻기 위하여 필요한 굴뚝의 높이는 약 몇 m인가? (단, 대기의 온도는 20℃이다.)

  1. 24
  2. 32
  3. 39
  4. 47
(정답률: 42%)
  • 굴뚝의 온도 차이에 의한 통풍력 공식을 사용하여 필요한 높이를 구합니다.
    $$H = \frac{Z}{355 \times (\frac{1}{T_{a}} - \frac{1}{T_{g}})}$$
    $$H = \frac{12}{355 \times (\frac{1}{293} - \frac{1}{393})}$$
    $$H = 38.9$$
    약 $39\text{ m}$가 필요합니다.
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30. 가연성 혼합가스에 불활성 가스를 주입하여 산소의 농도를 최소산소농도(MOC) 이하로 낮게하는 공정은?

  1. 릴리프(relief)
  2. 벤트(vent)
  3. 이너팅(inerting)
  4. 리프팅(lifting)
(정답률: 83%)
  • 가연성 혼합가스에 질소나 아르곤 같은 불활성 가스를 주입하여 산소 농도를 최소산소농도(MOC) 이하로 낮춤으로써 연소를 방지하는 공정을 이너팅(inerting)이라고 합니다.
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31. 공기비가 클 경우 연소에 미치는 영향에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 통풍력이 강하여 배기가스에 의한 열손실이 많아진다.
  2. 연소가스 중 NOx의 양이 많아져 저온부식이 된다.
  3. 연소실 내의 연소온도가 저하한다.
  4. 불완전연소가 되어 매연이 많이 발생한다.
(정답률: 70%)
  • 공기비가 크면 과잉 공기로 인해 연소실 온도가 낮아지고 배기가스 열손실이 증가하며 NOx 발생량이 많아집니다. 불완전연소와 매연 발생은 공기비가 너무 작을 때 나타나는 현상입니다.
    오답 노트
    통풍력이 강하여 배기가스에 의한 열손실이 많아진다: 공기비가 클 때 발생하는 현상임
    연소가스 중 NOx의 양이 많아져 저온부식이 된다: 공기비가 클 때 발생하는 현상임
    연소실 내의 연소온도가 저하한다: 공기비가 클 때 발생하는 현상임
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32. 다음은 간단한 수증기사이클을 나타낸 그림이다. 여기서 랭킨(Rankine)사이클의 경로를 옳게 나타낸 것은?

  1. 1 → 2 → 3 → 9 → 10 → 1
  2. 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 9 → 10 → 1
  3. 1 → 2 → 3 → 4 → 6 → 5 → 9 → 10 → 1
  4. 1 → 2 → 3 → 8 → 7 → 5 → 9 → 10 → 1
(정답률: 81%)
  • 랭킨 사이클은 펌프(등엔트로피 압축), 보일러(등압 가열), 터빈(등엔트로피 팽창), 응축기(등압 냉각)의 과정으로 구성됩니다. 제시된 이미지 에서 이 경로를 올바르게 나타낸 것은 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 9 → 10 → 1 입니다.
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33. 연소의 열역학에서 몰엔탈피를 Hj, 몰엔트로피를 Sj라 할 때, Gibbs 자유에너지 Fj와의 관계를 올바르게 나타낸 것은?

  1. Fj＝Hj - TSj
  2. Fj＝Hj＋TSj
  3. Fj＝Sj - THj
  4. Fj＝Sj＋THj
(정답률: 55%)
  • 깁스 자유 에너지(Gibbs free energy)는 엔탈피와 엔트로피, 온도의 관계식으로 정의됩니다.
    $$F_{j} = H_{j} - T S_{j}$$
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34. 천연가스의 비중측정 방법은?

  1. 분젤실링법
  2. Soap bubble 법
  3. 라이트법
  4. 분젠버너법
(정답률: 70%)
  • 분젠실링법은 시료 가스와 공기를 각각 유출시켜 그 유출 시간의 비를 통해 가스의 비중을 산출하는 방법으로, 주로 천연가스의 비중 측정에 사용됩니다.
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35. 공기 중의 산소 농도가 높아질 때 연소의 변화에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연소속도가 빨라진다.
  2. 화염온도가 높아진다.
  3. 발화온도가 높아진다.
  4. 폭발이 더 잘 일어난다.
(정답률: 78%)
  • 산소 농도가 높아지면 연소 속도, 화염 온도, 발열량, 폭발 범위는 증가하지만, 발화 온도와 발화 에너지는 오히려 감소합니다. 따라서 발화온도가 높아진다는 설명은 틀린 것입니다.
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36. 증기운 폭발의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 폭발보다 화재가 많다.
  2. 점화위치가 방출점에서 가까울수록 폭발위력이 크다.
  3. 증기운의 크기가 클수록 점화될 가능성이 커진다.
  4. 연소에너지의 약 20%만 폭풍파로 변한다.
(정답률: 63%)
  • 증기운 폭발은 점화 위치가 방출점에서 멀어질수록 증기운이 더 넓게 확산되어 점화 시 폭발의 충격과 위력이 더욱 증가하는 특성을 가집니다.
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37. 연소 반응이 완료되지 않아 연소가스 중에 반응의 중간 생성물이 들어있는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 열해리
  2. 순반응
  3. 역화반응
  4. 연쇄분자반응
(정답률: 82%)
  • 고온의 연소 가스에서 반응이 완료되지 않고 중간 생성물이 남아있거나, 생성물이 다시 반응물로 분해되는 현상을 열해리라고 합니다.
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38. 화격자 연소방식 중 하입식 연소에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 산화층에서는 코크스화한 석탄입자표면에 충분한 산소가 공급되어 표면연소에 의한 탄산가스가 발생한다.
  2. 코크스화한 석탄은 환원층에서 아래 산화층에서 발생한 탄산가스를 일산화탄소로 환원한다.
  3. 석탄층은 연소가스에 직접 접하지 않고 상부의 고온 산화층으로부터 전도와 복사에 의해 가열된다.
  4. 휘발분과 일산화탄소는 석탄층 위쪽에서 2차 공기와 혼합하여 기상연소한다.
(정답률: 50%)
  • 하입식 연소는 연료를 화격자 상부에 공급하고 공기를 하부에서 상부로 불어넣는 방식입니다. 이때 석탄층은 연소가스와 직접 접하지 않으며, 상부에 위치한 고온의 산화층으로부터 전도와 복사에 의해 가열되는 특징이 있습니다.
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39. 일정한 체적 하에서 포화증기의 압력을 높이면 무엇이 되는가?

  1. 포화액
  2. 과열증기
  3. 압축액
  4. 습증기
(정답률: 75%)
  • 포화증기 상태에서 일정한 체적 하에 압력을 높이거나 온도를 더 올리면, 포화 온도보다 높은 온도를 가진 과열증기가 됩니다.
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40. 프로판을 완전연소시키는데 필요한 이론공기량은 메탄의 몇 배인가? (단, 공기 중 산소의 비율은 21v%이다.)

  1. 1.5
  2. 2.0
  3. 2.5
  4. 3.0
(정답률: 73%)
  • 각 가스의 완전연소 반응식에서 필요한 산소 몰수를 구한 뒤, 공기 중 산소 비율(21%)을 적용하여 이론공기량을 계산합니다.
    메탄($\text{CH}_{4}$): $\text{CH}_{4} + 2\text{O}_{2} \rightarrow \text{CO}_{2} + 2\text{H}_{2}\text{O}$ (산소 2몰)
    프로판($\text{C}_{3}\text{H}_{8}$): $\text{C}_{3}\text{H}_{8} + 5\text{O}_{2} \rightarrow 3\text{CO}_{2} + 4\text{H}_{2}\text{O}$ (산소 5몰)
    $$\text{Ratio} = \frac{5}{2}$$
    $$\text{Ratio} = 2.5$$
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3과목: 가스설비

41. 습식 아세틸렌 제조법 중 투입식의 특징이 아닌 것은?

  1. 온도상승이 느리다.
  2. 불순가스 발생이 적다.
  3. 대량 생산이 용이하다.
  4. 주수량의 가감으로 양을 조정할 수 있다.
(정답률: 59%)
  • 투입식 아세틸렌 제조법은 탄화칼슘(카바이드)을 물에 넣는 방식이므로, 주수량이 아니라 카바이드의 투입량을 조절하여 발생량을 조정합니다.
    오답 노트
    주수량의 가감으로 양을 조정하는 방식은 주수식의 특징입니다.
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42. 다음 배관 중 반드시 역류방지 밸브를 설치할 필요가 없는 곳은?

  1. 가연성 가스를 압축하는 압축기와 오토클레이브와의 사이
  2. 암모니아의 합성탑과 압축기 사이
  3. 가연성 가스를 압축하는 압축기와 충전용 주관과의 사이.
  4. 아세틸렌을 압축하는 압축기의 유분리기와 고압건조기와의 사이
(정답률: 60%)
  • 가연성 가스를 압축하는 압축기와 오토클레이브 사이는 역류방지 밸브가 아니라, 화염의 역류를 막는 역화방지밸브를 설치해야 하는 장소입니다.
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43. 역카르노 사이클로 작동되는 냉동기가 20kW의 일을 받아서 저온체에서 20kcal/s의 열을 흡수한다면 고온체로 방출하는 열량은 약 몇 kcal/s인가?

  1. 14.8
  2. 24.8
  3. 34.8
  4. 44.8
(정답률: 56%)
  • 냉동기의 에너지 평형 원리에 따라 고온체로 방출하는 열량은 저온체에서 흡수한 열량과 외부에서 받은 일의 합과 같습니다.
    $$Q_{H} = Q_{L} + W$$
    $$Q_{H} = 20 + \frac{20}{4.184}$$
    $$Q_{H} = 24.8 \text{ kcal/s}$$
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44. 고압가스설비는 상용압력의 몇 배 이상의 압력에서 항복을 일으키지 않는 두께를 갖도록 설계해야 하는가?

  1. 2배
  2. 10배
  3. 20배
  4. 100배
(정답률: 73%)
  • 고압가스 설비의 안전성을 확보하기 위해, 설계 시 상용압력의 2배 이상의 압력에서 항복을 일으키지 않는 충분한 두께를 갖도록 규정하고 있습니다.
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45. 정상운전 중에 가연성가스의 점화원이 될 전기불꽃, 아크 또는 고온부분 등의 발생을 방지하기 위하여 기계적·전기적 구 조상 또는 온도상승에 대하여 안전도를 증가시킨 방폭구조는?

  1. 내압방폭구조
  2. 압력방폭구조
  3. 유입방폭구조
  4. 안전증방폭구조
(정답률: 78%)
  • 정상 운전 중 점화원이 될 수 있는 전기불꽃이나 아크 발생을 방지하기 위해 안전도를 더욱 높인 구조를 안전증방폭구조라고 합니다.
    오답 노트
    내압방폭구조: 내부 폭발 시 용기가 견디도록 설계
    압력방폭구조: 불활성 가스를 채워 가스 침입 방지
    유입방폭구조: 불꽃 발생부를 기름 속에 침전
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46. 다음 중 동관(Copper pipe)의 용도로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 열교환기용 튜브
  2. 압력계 도입관
  3. 냉매가스용
  4. 배수관용
(정답률: 69%)
  • 동관은 부식에 강하고 열전도율이 좋아 열교환기 튜브, 압력계 도입관, 냉매가스용으로 널리 쓰이지만, 비용 문제와 특성상 배수관용으로는 적합하지 않습니다.
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47. 공업용 수소의 가장 일반적인 제조방법은?

  1. 소금물 분해
  2. 물의 전기분해
  3. 황산과 아연 반응
  4. 천연가스, 석유, 석탄 등의 열분해
(정답률: 72%)
  • 공업적으로 수소를 대량 생산할 때는 경제성을 고려하여 천연가스, 석유, 석탄 등을 이용한 열분해(수성가스법) 방식을 가장 일반적으로 사용합니다.
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48. 1000rpm으로 회전하고 있는 펌프의 회전수를 2000rpm으로 하면 펌프의 양정과 소요동력은 각각 몇 배가 되는가?

  1. 4배, 16배
  2. 2배, 4배
  3. 4배, 2배
  4. 4배, 8배
(정답률: 75%)
  • 펌프의 회전수 변화에 따른 양정은 회전수의 2승에 비례하고, 소요동력은 회전수의 3승에 비례합니다.
    회전수가 $1000\text{rpm}$에서 $2000\text{rpm}$으로 $2$배 증가하였으므로 다음과 같이 계산합니다.
    양정: $$H = 2^{2} = 4$$ 4배
    소요동력: $$P = 2^{3} = 8$$ 8배
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49. 다음 [보기]의 안전밸브의 선정절차에서 가장 먼저 검토하여야 하는 것은?

  1. 기타 밸브구동기 선정
  2. 해당 메이커의 자료 확인
  3. 밸브 용량계수값 확인
  4. 통과유체 확인
(정답률: 84%)
  • 제시된 이미지 의 선정 절차 순서에 따라, 가장 먼저 수행해야 할 단계는 통과유체 확인입니다.
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50. 일반용 LPG 2단 감압식 1차용 압력조정기의 최대폐쇄압력으로 옳은 것은?

  1. 3.3kPa 이하
  2. 3.5kPa 이하
  3. 95kPa 이하
  4. 조정압력의 1.25배 이하
(정답률: 70%)
  • 일반용 LPG 2단 감압식 1차용 압력조정기의 최대폐쇄압력 기준은 $95\text{kPa}$이하입니다.
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51. 화염에서 백-파이어(Back-fire)가 생기는 주된 원인은?

  1. 버너의 과열
  2. 가스의 과량공급
  3. 가스압력의 상승
  4. 1차 공기량의 감소
(정답률: 74%)
  • 백-파이어(역화)는 화염이 버너 내부로 빨려 들어가는 현상으로, 버너의 과열, 가스 공급 압력 저하, 노즐 구멍의 과다 확대, 염공의 폐쇄 등이 주된 원인이 됩니다.
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52. 고압가스 탱크의 수리를 위하여 내부가스를 배출하고 불활성가스로 치환하여 다시 공기로 치환하였다. 내부의 가스를 분석한 결과 탱크 안에서 용접작업을 해도 되는 경우는?

  1. 산소 20%
  2. 질소 85%
  3. 수소 5%
  4. 일산화탄소 4000ppm
(정답률: 84%)
  • 용접 작업 전 탱크 내부의 안전 기준은 산소 농도가 $22\%$이하, 가연성 가스는 폭발하한계의 $1/4$이하, 독성 가스는 TLV-TWA 기준농도 이하일 때 가능합니다. 따라서 산소 $20\%$는 기준치인 $22\%$이하에 해당하여 작업이 가능합니다.
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53. 4극 3상 전동기를 펌프와 직결하여 운전할 때 전원주파수가 60Hz이면 펌프의 회전수는 몇 rpm인가? (단, 미끄럼율은 2%이다.)

  1. 1562
  2. 1663
  3. 1764
  4. 1865
(정답률: 52%)
  • 전동기의 회전수는 동기 속도에 슬립을 적용하여 계산합니다.
    $$N = \frac{120 \times f}{p} \times (1 - s)$$
    $$N = \frac{120 \times 60}{4} \times (1 - 0.02)$$
    $$N = 1764$$
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54. 수소 가스를 충전하는데 가장 적합한 용기의 재료는?

  1. Cr강
  2. Cu
  3. Mo강
  4. Al
(정답률: 66%)
  • 수소가스 충전 용기는 이음매가 없는 구조로 제조하며, 재료로는 탄소강 또는 Cr강(크롬강)이 사용됩니다.
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55. 정압기를 평가, 선정할 경우 정특성에 해당되는 것은?

  1. 유량과 2차 압력과의 관계
  2. 1차 압력과 2차 압력과의 관계
  3. 유량과 작동 차압과의 관계
  4. 메인밸브의 열림과 유량과의 관계
(정답률: 74%)
  • 정압기의 정특성은 유량과 2차 압력과의 관계를 의미합니다.
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56. 인장시험 방법에 해당하는 것은?

  1. 올센법
  2. 샤르피법
  3. 아이조드법
  4. 파우더법
(정답률: 79%)
  • 인장시험 방법으로는 올센법과 앰슬러법이 사용됩니다.
    오답 노트
    샤르피법, 아이조드법: 충격시험 방법
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57. 도시가스의 원료 중 탈황 등의 정제 장치를 필요로 하는 것은?

  1. NG
  2. SNG
  3. LPG
  4. LNG
(정답률: 59%)
  • 지하에서 채굴된 NG(천연가스)에는 질소, 탄소가스, 황화수소가 포함되어 있으며, 특히 황화수소는 연소 시 유독한 아황산가스를 생성하므로 탈황시설을 통한 정제가 반드시 필요합니다.
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58. 용기내장형 가스난방기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 난방기는 용기와 직결되는 구조로 한다.
  2. 난방기의 콕은 항상 열림 상태를 유지하는 구조로 한다.
  3. 난방기는 버너 후면에 용기를 내장할 수 있는 공간이 있는 것으로 한다.
  4. 난방기 통기구의 면적은 용기 내장실 바닥면적에 대하여 하부는 5%, 상부는 1% 이상으로 한다.
(정답률: 71%)
  • 용기내장형 가스난방기는 안전을 위해 난방기를 용기와 직결되지 아니하는 구조로 제작해야 합니다.
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59. 염소가스(Cl2) 고압용기의 지름을 4배, 재료의 강도를 2배로하면 용기의 두께는 얼마가 되는가?

  1. 0.5
  2. 1배
  3. 2배
  4. 4배
(정답률: 74%)
  • 압력용기의 두께 공식 $t = \frac{P \times d}{2 \sigma}$ (여기서 $d$는 지름, $\sigma$는 허용강도)를 적용하여 변화량을 계산합니다.
    $$t_{new} = \frac{P \times (4d)}{2 \times (2\sigma)}$$
    $$t_{new} = \frac{4}{2} \times \frac{Pd}{2\sigma}$$
    $$t_{new} = 2 \times t_{old}$$
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60. 천연가스에 첨가하는 부취제의 성분으로 적합지 않은 것은?

  1. THT(Tetra Hydro Thiophene)
  2. TBM(Tertiary Butyl Mercaptan)
  3. DMS(Dimethyl Sulfide)
  4. DMDS(Dimethyl Disulfide)
(정답률: 84%)
  • 천연가스 부취제는 누설 시 쉽게 감지할 수 있도록 THT, TBM, DMS 등을 사용합니다. DMDS(Dimethyl Disulfide)는 일반적인 부취제 성분으로 적합하지 않습니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 지상에 일반도시가스 배관을 설치(공업지역 제외)한 도시가스사업자가 유지하여야 할 상용압력에 따른 공지의 폭으로 적합하지 않은 것은?

  1. 5.0MPa - 19m
  2. 2.0MPa - 16m
  3. 0.5MPa - 8m
  4. 0.1MPa - 6m
(정답률: 53%)
  • 도시가스 배관의 상용압력에 따른 공지의 폭 기준을 확인해야 합니다.
    오답 노트
    0.5MPa는 0.2MPa 이상 1MPa 미만 구간에 해당하므로 공지의 폭은 9m가 되어야 합니다.
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62. 가연성가스가 폭발할 위험이 있는 농도에 도달할 우려가 있는 장소로서 "2종 장소"에 해당되지 않는 것은?

  1. 상용의 상태에서 가연성가스의 농도가 연속해서 폭발 하한계 이상으로 되는 장소
  2. 밀폐된 용기가 그 용기의 사고로 인해 파손될 경우에만 가스가 누출할 위험이 있는 장소
  3. 환기장치에 이상이나 사고가 발생한 경우에는 가연성가스가 체류하여 위험하게 될 우려가 있는 장소
  4. 1종 장소의 주변에서 위험한 농도의 가연성가스가 종종 침입할 우려가 있는 장소
(정답률: 75%)
  • 상용의 상태에서 가연성가스의 농도가 연속해서 폭발 하한계 이상으로 되는 장소는 0종 장소에 해당합니다. 2종 장소는 이상 상태에서 가스가 체류하거나 1종 장소 주변에서 가스가 침입할 우려가 있는 장소를 의미합니다.
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63. 탱크 주밸브가 돌출된 저장탱크는 조작상자내에 설치하여야 한다. 이 경우 조작상자와 차량의 뒷범퍼와의 수평거리는 얼마 이상 이격하여야 하는가?

  1. 20㎝
  2. 30㎝
  3. 40㎝
  4. 50㎝
(정답률: 67%)
  • 저장탱크의 조작상자와 차량 뒷범퍼 사이의 수평 이격 거리는 $20\text{cm}$이상이어야 합니다.
    오답 노트
    후부취출식: $40\text{cm}$, 후부취출식 외: $30\text{cm}$
  • 1) 후부취출식 : 40cm
    2) 후부취출식 외 : 30cm
    3) 조작상자 : 20cm
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64. 도시가스 배관을 지하에 매설할 때 배관에 작용하는 하중을 수직방향 및 횡방향에서 지지하고 하중을 기초 아래로 분산시키기 위한 침상재료는 배관하단에서 배관 상단 몇 ㎝까지 포설하여야 하는가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 50
(정답률: 62%)
  • 도시가스 배관 매설 시 하중을 지지하고 분산시키기 위한 침상재료(bedding)의 포설 범위는 배관 하단에서 배관 상단까지 $30\text{cm}$로 규정되어 있습니다.
  • 하중을 기초 아래로 분산시키기 위하여 배관 하단에서 배관 상단
    30cm까지 포설하는 재료
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65. 불화수소(HF) 가스를 물에 흡수시킨 물질을 저장하는 용기로 사용하기에 가장 부적절한 것은?

  1. 납용기
  2. 강철용기
  3. 유리용기
  4. 스테인리스용기
(정답률: 79%)
  • 불화수소($HF$)는 유리를 녹이는 성질이 있어 유리 용기와 반응하므로 저장 용기로 절대 사용할 수 없습니다. 부식성이 매우 강해 주로 폴리에틸렌이나 $PVC$와 같은 플라스틱 용기를 사용합니다.
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66. 용기에 의한 고압가스의 운반기준으로 틀린 것은?

  1. 운반 중 도난당하거나 분실한 때에는 즉시 그 내용을 경찰서에 신고한다.
  2. 충전용기 등을 적재한 차량은 제1종 보호시설에서 15m 이상 떨어진 안전한 장소에 주·정차한다.
  3. 액화가스 충전용기를 차량에 적재하는 때에는 적재함에 세워서 적재한다.
  4. 충전용기를 운반하는 모든 운반전용 차량의 적재함에는 리프트를 설치한다.
(정답률: 65%)
  • 가스운반 전용 차량의 적재함에는 리프트를 설치하는 것이 원칙이나, 모든 차량에 강제되는 것은 아닙니다.
    오답 노트
    리프트 설치 제외 대상: 적재 능력 $1.2$톤 이하 차량, 또는 상하차 설비가 갖춰진 업소에 공급하는 차량
  • 충전 용기를 운반하는 가스운반 전용 차량의 적재함에는 리프트를 설치
    다만,다음에 해당하는 차량의 경우에는 적재함에 리프트 설치 안해도 된다.
    - 가스를 공급받는 업소의 용기 보관실 바닥이 운반 차량 적재함 최저 높이로
    설치되어 있거나,컨베이어 벨트 등 상하차 설비가 설치된 업소에 가스를
    공급하는 차량
    - 적재 능력 1.2톤 이하의 차량
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67. 도시가스의 누출 시 그 누출을 조기에 발견하기 위해 첨가하는 부취제의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 배관 내의 상용의 온도에서 응축하지 않을 것
  2. 물에 잘 녹고 토양에 대한 흡수가 잘될 것
  3. 완전히 연소하고 연소 후에 유해한 성질이나 냄새가 남지 않을 것
  4. 독성이 없고 가스관이나 가스미터에 흡착되지 않을 것
(정답률: 79%)
  • 부취제는 가스 누출 시 신속한 발견을 위해 첨가하며, 물에 잘 녹지 않고 토양에 대한 투과성이 커야 누출 지점까지 냄새가 잘 전달됩니다.
    오답 노트
    배관 내 상용 온도 응축 방지, 완전 연소 및 무해성, 독성 없음 및 비흡착성은 모두 부취제의 필수 구비조건입니다.
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68. 안전성 평가기법 중 공정 및 설비의 고장형태 및 영향, 고장 형태별 위험도 순위 등을 결정하는 기법은?

  1. 위험과운전분석(HAZOP)
  2. 이상위험도분석(FMECA)
  3. 상대위허순위결정분석(Dow And Mond Indices)
  4. 원인결과분석(CCA)
(정답률: 60%)
  • 이상위험도분석(FMECA)은 시스템의 고장 형태(Failure Mode)와 그 영향(Effect)을 분석하고, 치명도(Criticality)를 통해 위험도 순위를 결정하는 평가 기법입니다.
  • 충전 용기를 운반하는 가스운반 전용 차량의 적재함에는 리프트를 설치
    다만,다음에 해당하는 차량의 경우에는 적재함에 리프트 설치 안해도 된다.
    - 가스를 공급받는 업소의 용기 보관실 바닥이 운반 차량 적재함 최저 높이로
    설치되어 있거나,컨베이어 벨트 등 상하차 설비가 설치된 업소에 가스를
    공급하는 차량
    - 적재 능력 1.2톤 이하의 차량
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69. 염소와 동일 차량에 적재하여 운반하여도 무방한 것은?

  1. 산소
  2. 아세틸렌
  3. 암모니아
  4. 수소
(정답률: 75%)
  • 독성가스인 염소는 가연성가스나 조연성가스와 함께 적재하지 않는 것이 원칙이나, 산소와 같은 조연성가스는 운반 시 허용됩니다.
    오답 노트
    아세틸렌, 암모니아, 수소: 가연성가스로서 염소와 혼재 적재 금지
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70. 가연성가스 충전용기의 보관실에 등화용으로 휴대할 수 있는 것은?

  1. 휴대용 손전등(방폭형)
  2. 석유등
  3. 촛불
  4. 가스등
(정답률: 86%)
  • 가연성가스 충전용기 보관실은 화재 및 폭발 위험이 매우 높으므로, 점화원이 될 수 있는 등화 기구는 금지되며 오직 휴대용 손전등(방폭형)만 휴대할 수 있습니다.
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71. 고압가스 특정설비 제조자의 수리범위에 해당하지 않는 것은?

  1. 단열재 교체
  2. 특정설비 몸체의 용접
  3. 특정설비의 부속품 가공.
  4. 아세틸렌용기 내의 다공물질 교체
(정답률: 69%)
  • 아세틸렌용기 내의 다공물질 교체는 특정설비 제조자가 아닌 용기제조자의 수리 범위에 해당합니다.
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72. 다음 각 가스의 특징에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 암모니아 가스는 갈색을 띤다.
  2. 일산화탄소는 산화성이 강하다.
  3. 황화수소는 갈색의 무취 기체이다.
  4. 염소자체는 폭발성이나 인화성이 없다.
(정답률: 65%)
  • 염소는 그 자체로 폭발성이나 인화성이 없는 가스입니다.
    오답 노트
    암모니아 가스는 갈색을 띤다: 무색 가스임
    일산화탄소는 산화성이 강하다: 환원성이 강함
    황화수소는 갈색의 무취 기체이다: 무색이며 달걀 썩는 냄새가 남
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73. 일반도시가스사업 정압기 시설에서 지하정압기실의 바닥면 둘레가 35m일 때 가스누출 경보기 검지부의 설치 개수는?

  1. 1개
  2. 2개
  3. 3개
  4. 4개
(정답률: 73%)
  • 지하정압기실 가스누출 경보기 검지부는 바닥면 둘레 20m마다 1개씩 설치하는 것이 원칙입니다.
    $$N = \frac{35}{20} = 1.75$$
    소수점 발생 시 올림 처리하여 최종 2개가 필요합니다.
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74. 공기액화 장치에 아세틸렌가스가 혼입되면 안 되는 주된 이유는?

  1. 배관에서 동결되어 배관을 막아 버리므로.
  2. 질소와 산소의 분리를 어렵게 하므로
  3. 분리된 산소가 순도를 나빠지게 하므로
  4. 분리기내 액체산소 탱크에 들어가 폭발하기 때문에
(정답률: 82%)
  • 아세틸렌 가스가 공기액화 장치에 혼입되면 액체산소 탱크 내에서 응고되었다가 구리 등과 접촉 시 산소 분위기에서 폭발할 위험이 매우 크기 때문에 반드시 제거해야 합니다.
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75. 고압가스용 냉동기 제조시설에서 냉동기의 설비에 실시하는 기밀시험과 내압시험(시험유체 : 물)의 압력기준은 각각 얼마인가?

  1. 설계압력 이상, 설계압력의 1.3배 이상
  2. 설계압력의 1.5배 이상, 설계압력 이상
  3. 설계압력의 1.1배 이상, 설계압력의 1.1배 이상
  4. 설계압력의 1.5배 이상, 설계압력의 1.3배 이상
(정답률: 61%)
  • 고압가스용 냉동기 설비의 안전성 확인을 위한 시험 압력 기준입니다. 기밀시험은 설계압력 이상으로, 물을 이용한 내압시험은 설계압력의 1.3배 이상으로 실시해야 합니다.
  • 냉동기제조시설 / 내압 시험 압력 : 설계 압력의 1.3배(기체 사용시 1.1배)이상의 압력
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76. 아세틸렌 용기 충전하는 다공질물의 다공도는?

  1. 25%이상 50%미만
  2. 35%이상 62%미만
  3. 54%이상 79%미만
  4. 75%이상 92%미만
(정답률: 82%)
  • 아세틸렌 가스의 분해 폭발을 방지하기 위해 용기 내부에 충전하는 다공질물은 75% 이상 92% 미만의 다공도를 유지해야 합니다.
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77. 독성가스 특정제조의 시설기준 중 배관의 도로 및 매설 기준으로 틀린 것은?

  1. 배관의 외면으로부터 도로의 경계까지 1m 이상의 수평거리를 유지한다.
  2. 배관은 그 외면으로부터 도로 밑의 다른 시설물과 0.3m 이상의 거리를 유지한다.
  3. 시가지의 도로 노면 밑에 매설하는 배관의 노면과의 거리는 1.2m 이상으로 한다.
  4. 포장되어 있는 차도에 매설하는 경우에는 그 포장 부분의 노반 밑에 매설하고 배관의 외면과 노반의 최하부와의 거리는 0.5m이상으로 한다.
(정답률: 51%)
  • 독성가스 특정제조 시설기준에 따라 시가지의 도로 노면 밑에 매설하는 배관은 노면과의 거리를 $1.5\text{m}$이상으로 유지해야 합니다. 따라서 시가지의 도로 노면 밑에 매설하는 배관의 노면과의 거리는 $1.2\text{m}$이상으로 한다는 설명은 틀린 내용입니다.
  • 가지의 도로 노면 밑에 매설하는 배관의 노면과의 거리는 1.5m 이상으로 한다.
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78. 차량에 고정된 탱크의 안전운행기준으로 운행을 완료하고 점검하여야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 밸브의 이완상태
  2. 부속품 등의 볼트 연결 상태
  3. 자동차 운행등록허가증 확인
  4. 경계표지 및 휴대품 등의 손상유무
(정답률: 87%)
  • 운행 완료 후 점검 사항은 밸브의 이완 상태, 부속품 볼트 연결 상태, 경계표지 및 휴대품 손상 유무 등 설비의 물리적 안전 상태에 집중하며, 자동차 운행등록허가증 확인은 운행 전 행정적 확인 사항에 해당합니다.
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79. 다음 특정설비 중 재검사 대상에 해당하는 것은?

  1. 평저형 저온저장탱크
  2. 초저온용 대기식 기화장치
  3. 저장탱크에 부착된 안전밸브
  4. 특정고압가스용 실린더캐비넷
(정답률: 73%)
  • 저장탱크에 부착된 안전밸브는 재검사 대상에 해당합니다.
    오답 노트
    평저형 저온저장탱크, 초저온용 대기식 기화장치, 특정고압가스용 실린더캐비넷: 재검사 대상에서 제외되는 설비입니다.
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80. 니켈(Ni) 금속을 포함하고 있는 촉매를 사용하는 공정에서 주로 발생할 수 있는 맹독성 가스는?

  1. 산화니켈(NiO)
  2. 니켈카르보닐[Ni(CO)4]
  3. 니켈클로라이드(NiCl2)
  4. 니켈염
(정답률: 80%)
  • 니켈카르보닐[Ni(CO)4]은 휘발성 무색 액체로 맹독성을 띠며, 200℃에서 금속 니켈과 일산화 탄소로 분해되는 특성이 있습니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 가스미터가 규정된 사용공차를 초과할 때의 고장을 무엇이라고 하는가?

  1. 부동
  2. 불통
  3. 기차불량
  4. 감도불량
(정답률: 76%)
  • 가스미터의 측정값이 규정된 사용공차를 초과하여 발생하는 오차 고장을 기차불량이라고 합니다.
    오답 노트
    부동: 가스는 흐르나 지침이 작동하지 않음
    불통: 가스가 계량기를 통과하지 못함
    감도불량: 감도 유량 통과 시 지침 변화가 없음
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82. 제어 오차가 변화하는 속도에 비례하는 제어동작으로, 오차의 변화를 감소시켜 제어 시스템이 빨리 안정될 수 있게 하는 동작은?

  1. 비례 동작
  2. 미분 동작
  3. 적분 동작
  4. 뱅뱅 동작
(정답률: 62%)
  • 제어 오차의 변화 속도(미분값)에 비례하여 제어 신호를 생성함으로써, 오차의 변화를 억제하고 시스템의 응답을 빠르게 안정시키는 동작입니다.
    오답 노트
    비례 동작: 오차의 크기에 비례하여 제어
    적분 동작: 오차의 누적값에 비례하여 정상상태 오차 제거
    뱅뱅 동작: 설정값보다 크거나 작을 때 출력을 최대/최소로만 제어
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83. 가스 분석계 중 O2(산소)를 분석하기에 적합하지 않은 것은?

  1. 자기식 가스 분석계
  2. 적외선 가스 분석계
  3. 세라믹식 가스 분석계
  4. 갈바니 전기식 가스 분석계
(정답률: 67%)
  • 적외선 가스 분석계는 분자 구조가 대칭인 2원자 분자(산소, 질소, 수소 등)는 적외선을 흡수하지 않아 분석할 수 없습니다.
    오답 노트
    자기식, 세라믹식, 갈바니 전기식: 산소 분석에 사용 가능한 방식임
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84. 변화되는 목표치를 측정하면서 제어량을 목표치에 맞추는 자동제어 방식이 아닌 것은?

  1. 추종 제어
  2. 비율 제어
  3. 프로그램 제어
  4. 정치 제어
(정답률: 66%)
  • 목표값이 계속 변화하는 것을 측정하여 제어량을 맞추는 방식은 추치제어(추종, 비율, 프로그램 제어 등)입니다. 반면 정치 제어는 목표값이 일정하게 고정된 상태를 유지하는 제어 방식이므로 정답입니다.
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85. 어떤 가스의 유량을 막식가스미터로 측정하였더니 65L이었다. 표준가스미터로 측정하였더니 71L이었다면 이 가스미터의 기차는 약 몇 %인가?

  1. -8.4%
  2. -9.2%
  3. -10.9%
  4. -12.5%
(정답률: 58%)
  • 가스미터의 기차(오차)는 표준가스미터 측정값과 실제 측정값의 차이를 표준값 기준으로 계산합니다.
    $$E = \frac{I - Q}{I} \times 100$$
    $$E = \frac{65 - 71}{71} \times 100$$
    $$E = -8.45$$
    단, 기존 해설의 정답인 -9.2%는 표준값이 아닌 측정값 $Q$를 분모로 사용한 계산 결과입니다.
    $$E = \frac{71 - 65}{65} \times 100 = 9.23$$
    문제의 정답인 -9.2%를 도출하기 위해 측정값 기준 공식을 적용합니다.
    $$E = \frac{65 - 71}{65} \times 100$$
    $$E = -9.23$$
    $$E = -9.2\%$$
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86. 가스크로마토그래피의 캐리어가스로 사용하지 않는 것은?

  1. He
  2. N2
  3. Ar
  4. O2
(정답률: 75%)
  • 가스크로마토그래피의 캐리어가스는 시료 및 컬럼과 반응하지 않는 불활성 기체($$He$$, $$N_{2}$$, $$Ar$$, $$H_{2}$$ 등)를 사용해야 하므로, 반응성이 강한 $O_{2}$는 사용하지 않습니다.
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87. 미리 정해 놓은 순서에 따라서 단계별로 진행시키는 제어방식에 해당하는 것은?

  1. 수동 제어(Manual control)
  2. 프로그램 제어(Program control)
  3. 시퀀스 제어(Sequence control)
  4. 피드백 제어(Feedback control)
(정답률: 78%)
  • 시퀀스 제어(Sequence control)는 미리 정해진 순서에 따라 단계적으로 제어 동작을 진행시키는 방식입니다.
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88. 유리관 등을 이용하여 액위를 직접 판독할 수 있는 액위계는?

  1. 직관식액위계
  2. 검척식액위계
  3. 퍼지식액위계
  4. 플로트식액위계
(정답률: 66%)
  • 직관식액위계는 탱크에 경질의 유리관을 부착하여 내부의 액면을 육안으로 직접 확인할 수 있는 장치입니다.
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89. 기체크로마토그래피에서 사용되는 캐리어가스에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 헬륨, 질소가 주로 사용된다.
  2. 기체 확산이 가능한 큰 것이어야 한다.
  3. 시료에 대하여 불활성이어야 한다.
  4. 사용하는 검출기에 적합하여야 한다.
(정답률: 77%)
  • 캐리어가스는 시료의 분리를 돕기 위해 확산이 최소화되어야 효율적인 분석이 가능합니다.
    오답 노트
    헬륨, 질소가 주로 사용된다: 대표적인 불활성 캐리어가스임
    시료에 대하여 불활성이어야 한다: 시료와 반응하여 변질시키는 것을 방지해야 함
    사용하는 검출기에 적합하여야 한다: 검출기 성능에 영향을 주지 않아야 함
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90. 물탱크의 크기가 높이 3m, 폭 2.5m일 때, 물탱크 한 쪽 벽면에 작용하는 전압력은 약 몇 ㎏f인가?

  1. 2813
  2. 5625
  3. 11250
  4. 22500
(정답률: 50%)
  • 벽면에 작용하는 전압력은 유체의 밀도, 평균 깊이, 그리고 벽면의 면적을 곱하여 계산합니다.
    $$F = \frac{1}{2} \times \rho \times h \times A$$
    $$F = \frac{1}{2} \times 1000 \times 3 \times (3 \times 2.5)$$
    $$F = 11250$$
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91. 관에 흐르는 유체 흐름의 전압과 정압의 차이를 측정하고 유속을 구하는 장치는?

  1. 로터미터
  2. 피토관
  3. 벤투리미터
  4. 오리피스미터
(정답률: 72%)
  • 피토관은 유체의 전압과 정압의 차이(동압)를 측정하여 유속을 구하는 대표적인 장치입니다.
    오답 노트
    로터미터: 유량 측정 장치
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92. 캐리어가스와 시료성분가스의 열전도도의 차이를 금속필라멘트 또는 서미스터의 저항변화로 검출하는 가스크로마토그래피 검출기는?

  1. TCD
  2. FID
  3. ECD
  4. FPD
(정답률: 67%)
  • TCD(열전도도 검출기)는 캐리어 가스와 시료 가스의 열전도도 차이를 이용해 저항 변화로 성분을 검출하는 장치입니다.
    오답 노트
    FID: 불꽃 이온화 검출기
    ECD: 전자 포착 검출기
    FPD: 불꽃 광도 검출기
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93. 경사가(θ)이 30°인 경사관식 압력계의 눈금(X)을 읽었더니 60㎝가 상승하였다. 이때 양단의 차압(P1-P2)은 약 몇 ㎏f/cm2인가? (단, 액체의 비중은 0.8인 기름이다.)

  1. 0.001
  2. 0.014
  3. 0.024
  4. 0.034
(정답률: 65%)
  • 경사관식 압력계에서 차압은 액체의 비중, 수직 높이(눈금 $\times \sin\theta$), 그리고 단위 환산 계수를 곱하여 계산합니다.
    $$P = \rho \times h \times \sin\theta \times 10^{-4}$$
    $$P = 0.8 \times 1000 \times 0.6 \times \sin 30^{\circ} \times 10^{-4}$$
    $$P = 0.024$$
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94. 계량기의 검정기준에서 정하는 가스미터의 사용오차의 값은?

  1. 최대허용오차의 1배의 값으로 한다.
  2. 최대허용오차의 1.2배의 값으로 한다.
  3. 최대허용오차의 1.5배의 값으로 한다.
  4. 최대허용오차의 2배의 값으로 한다.
(정답률: 53%)
  • 계량기 검정기준에 따르면 가스미터의 사용오차는 최대허용오차의 2배의 값으로 규정하고 있습니다.
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95. 밸브를 완전히 닫힌 상태로부터 완전히 열린 상태로 움직이는데 필요한 오차의 크기를 의미하는 것은?

  1. 잔류편차
  2. 비례대
  3. 보정
  4. 조작량
(정답률: 63%)
  • 비례대는 조절계의 출력이 $0\sim100\%$ 변화하는 데 필요한 입력 변화 폭을 의미하며, 밸브의 경우 완전히 닫힌 상태에서 완전히 열린 상태로 움직이는 데 필요한 오차의 크기를 뜻합니다.
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96. 염화파라듐지로 일산화탄소의 누출유무를 확인할 경우 누출이 되었다면 이 시험지는 무슨 색으로 변하는가?

  1. 검은색
  2. 청색
  3. 적색
  4. 오렌지색
(정답률: 70%)
  • 염화파라듐지는 일산화탄소($\text{CO}$)와 반응하여 검은색으로 변색되는 특성을 가집니다.
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97. 시험지에 의한 가스검지법 중 시험지별 검지가스가 바르지 않게 연결된 것은?

  1. KI전분지 - NO2
  2. 염화제일동 착염지 - C2H2
  3. 염화파라듐지 - CO
  4. 연당지 - HCN
(정답률: 66%)
  • 연당지는 시안화수소($\text{HCN}$)가 아니라 황화수소($\text{H}_2\text{S}$)를 검지하는 시험지입니다.
    오답 노트
    KI전분지: $\text{NO}_2$ 검지
    염화제일동 착염지: $\text{C}_2\text{H}_2$ 검지
    염화파라듐지: $\text{CO}$ 검지
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98. 2종의 금속선 양끝에 접점을 만들어 주어 온도차를 주면 기전력이 발생하는데 이 기전력을 이용하여 온도를 표기하는 온도계는?

  1. 열전대온도계
  2. 방사온도계
  3. 색온도계
  4. 제겔콘온도계
(정답률: 83%)
  • 서로 다른 2종의 금속선을 접합하여 온도차를 주었을 때 발생하는 제베크 효과(기전력)를 이용해 온도를 측정하는 장치는 열전대온도계입니다.
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99. 절대습도(絶對濕度)에 대하여 가장 바르게 나타낸 것은

  1. 건공기 1㎏에 대한 수증기의 중량
  2. 건공기 1m3에 대한 수증기의 중량
  3. 건공기 1㎏에 대한 수증기의 체적
  4. 습공기 1m3에 대한 수증기의 체적
(정답률: 74%)
  • 절대습도는 건조 공기 $1\text{kg}$당 포함되어 있는 수증기의 질량(중량)을 의미합니다.
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100. 임펠러식(Impeller type)유량계의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 구조가 간단하다.
  2. 직관부분이 필요 없다.
  3. 측정 정도는 약 ±0.5%이다.
  4. 부식성이 강한 액체에도 사용할 수 있다.
(정답률: 72%)
  • 임펠러식 유량계는 유체의 흐름이 안정되어야 정확한 측정이 가능하므로, 유량계 상·하류에 일정 길이 이상의 직관부분이 반드시 필요합니다.
    오답 노트
    구조가 간단함, 부식성 액체 사용 가능, 측정 정도 약 ±0.5%는 임펠러식 유량계의 옳은 특징입니다.
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