가스기사 필기 기출문제복원 (2017-05-07)

가스기사
(2017-05-07 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 정적비열이 1000J/㎏·K이고, 정압비열이 1200J/㎏·K인 이상기체가 압력 200kPa 에서 등엔트로피 과정으로 압력이 400kPa로 바뀐다면, 바뀐 후의 밀도는 원래 밀도의 몇 배가 되는가?

  1. 1.41
  2. 1.64
  3. 1.78
  4. 2
(정답률: 58%)
  • 비열비 $k = \frac{1200}{1000} = 1.2$인 등엔트로피 과정에서 압력 변화에 따른 밀도 변화비를 구합니다.
    온도비 계산: $$T_{2} = T_{1} \times (\frac{400}{200})^{\frac{1.2-1}{1.2}} = 1.12 T_{1}$$
    밀도비 공식: $\frac{\rho_{2}}{\rho_{1}} = \frac{P_{2}}{P_{1}} \times \frac{T_{1}}{T_{2}}$ $$\frac{\rho_{2}}{\rho_{1}} = \frac{400}{200} \times \frac{T_{1}}{1.12 T_{1}}$$
    $$\frac{\rho_{2}}{\rho_{1}} = 1.78$$
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2. 지름이 3m 원형 기름탱크의 지붕이 평평하고 수평이다. 대기압이 1atm일 때 대가가 지붕에 미치는 힘은 몇 ㎏f인가?

  1. 7.3×102
  2. 7.3×103
  3. 7.3×104
  4. 7.3×105
(정답률: 73%)
  • 대기압에 의한 힘은 압력과 단면적의 곱으로 계산합니다.
    $$F = P \times A$$
    $$F = 10332 \times \frac{\pi}{4} \times 3^{2}$$
    $$F = 7.3 \times 10^{4} \text{ kgf}$$
  • 문제 해설>
    1atm= 10332kgf/m^2
    F=P*A
    =10332*(파이/4*3^2)
    =73032.604=7.3*10^4kgf
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3. 절대압력이 4×104㎏f/m2이고, 온도가 15℃인 공기의 밀도는 약몇 ㎏/m3인가? (단, 공기의 기체상수는 29.27㎏f·m/㎏·K이다.)

  1. 2.75
  2. 3.75
  3. 4.75
  4. 5.75
(정답률: 72%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 공기의 밀도를 계산합니다.
    $$\rho = \frac{P}{R T}$$
    $$\rho = \frac{4 \times 10^{4}}{29.27 \times (273 + 15)}$$
    $$\rho = 4.75$$
    따라서 밀도는 약 $4.75$ $\text{kg/m}^{3}$ 입니다.
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4. Stokes 법칙이 적용되는 범위에서 항력계수(drag coefficient) CD를 옳게 나타낸 것은?

  1. CD＝16/Re
  2. CD＝24/Re
  3. CD＝64/Re
  4. CD＝0.44/Re
(정답률: 67%)
  • Stokes 법칙이 적용되는 저레이놀즈수 영역에서 구형 입자의 항력계수는 레이놀즈수($Re$)에 반비례하는 관계를 가집니다.
    $$C_D = \frac{24}{Re}$$
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5. 다음 보기 중 Newton의 점성법칙에서 전단응력과 관련 있는 항으로만 되어 있는 것은?

  1. a, b
  2. a, d
  3. b, c
  4. c, d
(정답률: 82%)
  • 뉴턴의 점성법칙에 따르면 전단응력은 점성계수와 속도기울기(속도구배)의 곱에 비례합니다.
    $$T = \mu \frac{du}{dy}$$
    따라서 에서 전단응력과 관련 있는 항은 점성계수(b)와 속도기울기(c)입니다.
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6. 밀도가 1000㎏/m3인 액체가 수평으로 놓인 축소관을 마찰 없이 흐르고 있다. 단면 1에서의 면적과 유속은 각각 40cm2, 2m/s이고, 단면 2의 면적은 10cm2일 때 두 지점의 압력차이(P1-P2)는 몇 kPa인가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 55%)
  • 연속 방정식으로 단면 2의 유속을 구한 뒤, 베르누이 방정식을 이용하여 두 지점의 압력차를 계산합니다.
    $$v_2 = \frac{A_1 \times v_1}{A_2}$$
    $$v_2 = \frac{40 \times 2}{10}$$
    $$v_2 = 8\text{ m/s}$$
    압력차 공식
    $$\Delta P = \frac{1}{2} \rho (v_2^2 - v_1^2)$$
    $$\Delta P = \frac{1}{2} \times 1000 \times (8^2 - 2^2)$$
    $$\Delta P = 30000\text{ Pa} = 30\text{ kPa}$$
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7. 유체역학에서 다음과 같은 베르누이 방정식이 적용되는 조건이 아닌 것은?

  1. 적용되는 임의의 두 점은 같은 유선상에 있다.
  2. 정상상태의 흐름이다.
  3. 마찰이 없는 흐름이다.
  4. 유체흐름 중 내부에너지 손실이 있는 흐름이다.
(정답률: 80%)
  • 베르누이 방정식 $\frac{P}{r} + \frac{V^2}{2g} + Z = \text{constant}$이 적용되기 위해서는 유선상의 흐름, 정상상태, 비점성(마찰 없음), 비압축성 조건이 충족되어야 합니다. 따라서 내부에너지 손실이 있는 흐름은 베르누이 방정식의 기본 가정에 어긋납니다.
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8. 펌프에서 전체 양정 10m, 유량 15m3/min, 회전수 700rpm을 기준으로 한 비속도는?

  1. 271
  2. 482
  3. 858
  4. 1050
(정답률: 56%)
  • 펌프의 비속도는 회전수, 유량, 양정의 관계를 나타내는 지표로 다음 공식을 통해 계산합니다.
    $$N_s = \frac{N \times \sqrt{Q}}{(H)^{3/4}}$$
    $$N_s = \frac{700 \times \sqrt{15}}{(10)^{3/4}}$$
    $$N_s = 482$$
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9. 어떤 유체의 운동문제에 8개의 변수가 관계되고 있다. 이 8개의 변수에 포함되는 기본차원이 질량 M, 길이 L, 시간 T일때 π정리로서 차원해석을 한다면 몇 개의 독립적인 무차원량 π를 얻을 수 있는가?

  1. 3개
  2. 5개
  3. 8개
  4. 11개
(정답률: 85%)
  • $\pi$ 정리를 이용한 차원해석에서 무차원량의 개수는 전체 물리량의 수에서 기본 차원의 수를 뺀 값과 같습니다.
    $$ \pi = n - m $$
    $$ \pi = 8 - 3 $$
    $$ \pi = 5 $$
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10. 비중 0.9인 액체가 지름 10㎝인 원관 속을 매분 50㎏의 질량유량으로 흐를 때, 평균속도는 얼마인가?

  1. 0.118m/s
  2. 0.145m/s
  3. 7.08m/s
  4. 8.70m/s
(정답률: 61%)
  • 질량유량을 체적유량으로 변환하여 평균속도를 구합니다. 액체의 밀도는 비중에 $1000 \text{ kg/m}^{3}$을 곱하여 산출합니다.
    $$\text{Velocity} = \frac{\dot{m}}{\rho \times A \times t}$$
    $$\text{Velocity} = \frac{50}{0.9 \times 1000 \times \frac{\pi}{4} \times 0.1^{2} \times 60}$$
    $$\text{Velocity} = 0.118 \text{ m/s}$$
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11. 기체 수송 장치 중 일반적으로 압력이 가장 높은 것은?

  1. 팬
  2. 송풍기
  3. 압축기
  4. 진공펌프
(정답률: 87%)
  • 기체 수송 장치는 발생시키는 압력의 크기에 따라 구분하며, 압축기가 가장 높은 압력을 생성합니다.
    오답 노트
    팬: $10 \text{ kPa}$ 미만의 저압
    송풍기: $10 \sim 100 \text{ kPa}$ 미만의 중압
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12. 송풍기의 공기유량이 3m3/s일 때, 흡입 쪽의 전압이 110kPa, 출구 쪽의 정압이 115kPa이고 속도가 30m/s이다. 송풍기에 공급하여야 하는 축동력은 얼마인가? (단, 공기의 밀도는 1.2㎏/m3이고, 송풍기의 전효율은 0.8이다.)

  1. 10.45kW
  2. 13.99kW
  3. 16.62kW
  4. 20.78kW
(정답률: 47%)
  • 송풍기의 축동력을 구하기 위해 먼저 출구 측의 전압을 계산하고, 흡입 전압과의 차이인 전압 상승분을 이용해 동력을 산출합니다.
    $$P_{t2} = P_{s2} + \frac{V^{2}}{2} \times \rho$$
    $$P_{t2} = 115 + \frac{30^{2}}{2} \times 1.2 \times 10^{-3} = 115.54 \text{ kPa}$$
    전압 차이 $\Delta P_{t} = 115.54 - 110 = 5.54 \text{ kPa}$ 축동력 공식은 다음과 같습니다.
    $$\text{Power} = \frac{\Delta P_{t} \times Q}{\eta}$$
    $$\text{Power} = \frac{5.54 \times 3}{0.8}$$
    $$\text{Power} = 20.775 \text{ kW}$$
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13. 중량 10000㎏f의 비행기가 270km/h의 속도로 수평 비행할 때 동력은? (단, 양력(L)과 항력(D)의 비 L/D＝5이다.)

  1. 1400 PS
  2. 2000 PS
  3. 2600 PS
  4. 3000 PS
(정답률: 69%)
  • 수평 비행 시 양력은 중량과 같으며, 항력에 속도를 곱하여 필요한 동력을 계산합니다.
    $$PS = \frac{D \times V}{75}$$
    $$PS = \frac{\frac{10000}{5} \times 75}{75}$$
    $$PS = 2000$$
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14. 지름 20㎝ 이 원관이 한 변의 길이가 20㎝인 정사각형 단면을 가지는 덕트와 연결되어 있다. 원관에서 물의 평균속도가 2m/s일 때, 덕트에서 물의 평균속도는 얼마인가?

  1. 0.78 m/s
  2. 1 m/s
  3. 1.57 m/s
  4. 2 m/s
(정답률: 74%)
  • 질량 보존 법칙에 따른 연속 방정식($A_1 V_1 = A_2 V_2$)을 이용하여 단면적 변화에 따른 속도를 계산합니다.
    $$A_1 V_1 = A_2 V_2$$
    $$\frac{\pi \times 0.1^2 \times 2}{0.2 \times 0.2} = V_2$$
    $$V_2 = 1.57$$
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15. 원심펌프 중 회전차 바깥둘레에 안내깃이 없는 펌프는?

  1. 벌류트 펌프
  2. 터빈 펌프
  3. 베인 펌프
  4. 사류 펌프
(정답률: 69%)
  • 벌류트 펌프는 회전차 바깥둘레에 별도의 안내깃(Guide Vane) 없이 달팽이 모양의 케이싱(Volute Casing)을 통해 유체의 압력을 높이는 구조의 펌프입니다.
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16. 정상유동에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 주어진 한 점에서의 압력은 항상 일정하다.
  2. 주어진 한 점에서의 속도는 항상 일정하다.
  3. 유체입자의 가속도는 항상 0이다.
  4. 유선, 유적선 및 유맥선은 모두 같다.
(정답률: 59%)
  • 정상유동은 특정 지점에서의 유동 특성이 시간에 따라 변하지 않는 흐름을 의미합니다. 하지만 유체 입자가 이동하면서 속도나 방향이 변할 수 있으므로 유체입자의 가속도는 항상 0이라고 할 수 없습니다.
    오답 노트
    주어진 한 점에서의 압력은 항상 일정하다, 주어진 한 점에서의 속도는 항상 일정하다, 유선, 유적선 및 유맥선은 모두 같다: 모두 정상유동의 올바른 특징입니다.
  • 정상유동은 어느 한 점을 관찰할 때 그 점에서의 유동 특성이 시간에 관계없이 일정하게 유지되는 흐름이다
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17. 공기 중의 소리속도 C는 C2＝(∂P/∂P)s로 주어진다. 이때 소리의 속도와 온도의 관계는? (단, T는 주위 공기의 절대온도이다.)

  1. C ∝ √T
  2. C ∝ T2
  3. C ∝ T3
  4. C ∝ 1/T
(정답률: 85%)
  • 공기 중 소리의 속도는 절대온도의 제곱근에 비례하는 특성을 가집니다. 따라서 $C \propto \sqrt{T}$ 관계가 성립합니다.
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18. 그림과 같이 비중이 0.85인 기름과 물이 층을 이루며 뚜껑이 열린 용기에 채워져 있다. 물의 가장 낮은 밑바닥에서 받는 게이지 압력은 얼마인가? (단, 물의 밀도는 1000㎏/m3이다.)

  1. 3.33kPa
  2. 7.45kPa
  3. 10.8kPa
  4. 12.2kPa
(정답률: 64%)
  • 서로 다른 액체가 층을 이룰 때 바닥의 압력은 각 액체 층의 밀도와 높이를 고려한 전압력의 합으로 계산합니다.

    $$P = \rho \times g \times (h_{1} \times S.G. + h_{2})$$
    $$P = 1000 \times 9.8 \times (0.4 \times 0.85 + 0.9)$$
    $$P = 12.2 \text{ kPa}$$
  • H=0.4*0.85+0.9*1=1.24m
    P=밀도*g*H=1000kg/m3*9.8m/s^2*1.24m=12152kg/m*s^2=12152Pa=12.2kPa
    [해설작성자 : 뿌빠삐]
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19. 온도가 일정할 때 압력이 10㎏f/cm2 abs인 이상기체의 압축률은 몇 cm2/kgf인가?

  1. 0.1
  2. 0.5
  3. 1
  4. 5
(정답률: 60%)
  • 이상기체의 압축률은 체적탄성계수의 역수로, 온도가 일정할 때 압력의 역수로 계산합니다.
    $$\text{압축률} = \frac{1}{P}$$
    $$\text{압축률} = \frac{1}{10}$$
    $$\text{압축률} = 0.1 \text{ cm}^{2}/\text{kgf}$$
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20. 충격파(shock wave)에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 열역학 제2법칙에 따라 엔트로피가 감소한다.
  2. 초음속 노즐에서는 충격파가 생겨날 수 있다.
  3. 충격파 생성 시, 초음속에서 아음속으로 급변한다.
  4. 열역학적으로 비가역적인 현상이다.
(정답률: 67%)
  • 충격파는 열역학적으로 비가역적인 현상이며, 열역학 제2법칙에 따라 엔트로피는 항상 증가합니다.
    오답 노트
    초음속 노즐에서는 충격파가 발생할 수 있으며, 이때 유속은 초음속에서 아음속으로 급격히 변합니다.
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2과목: 연소공학

21. 가스의 폭발등급은 안전간격에 따라 분류한다. 다음 가스 중 안전간격이 넓은 것부터 옳게 나열된 것은?

  1. 수소＞에틸렌＞프로판
  2. 에틸렌＞수소＞프로판
  3. 수소＞프로판＞에틸렌
  4. 프로판＞에틸렌＞수소
(정답률: 69%)
  • 가스의 폭발등급은 안전간격의 크기에 따라 분류하며, 안전간격이 넓을수록 등급이 낮습니다. 프로판(1등급, 0.6mm 이상) > 에틸렌(2등급, 0.4~0.6mm) > 수소(3등급, 0.4mm 미만) 순으로 안전간격이 넓습니다.
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22. 프로판(C3H8)의 연소반응식은 다음과 같다. 프로판(C3H8)의 화학양론계수는?

  1. 1
  2. 1/5
  3. 6/7
  4. -1
(정답률: 75%)
  • 화학양론계수에서 반응물은 소모되는 물질이므로 마이너스($-$) 부호를, 생성물은 생성되는 물질이므로 플러스($+$) 부호를 부여합니다. 제시된 반응식 $C_{3}H_{8} + 5O_{2} \rightarrow 3CO_{2} + 4H_{2}O$에서 프로판($C_{3}H_{8}$)은 반응물이므로 계수는 $-1$이 됩니다.
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23. 프로판가스 10㎏ 을 완전 연소시키는데 필요한 공기의 양은 약 얼마인가?

  1. 12.1m3
  2. 121m3
  3. 44.8m3
  4. 448m3
(정답률: 66%)
  • 프로판의 분자량은 $44$이며, 완전 연소 시 $1 \text{ mol}$당 $5 \text{ mol}$의 산소가 필요합니다. 이를 바탕으로 필요한 공기량을 계산합니다.
    $$\text{Air} = \frac{10 \times 5 \times 22.4}{44 \times 0.21}$$
    $$\text{Air} = \frac{1120}{9.24}$$
    $$\text{Air} = 121 \text{ m}^{3}$$
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24. 발생로 가스의 가스분석 결과 CO2 3.2%, CO 26.2%, CH4 4%, H2 12.8%, N2 53.8%이었다. 또한 가스 1Nm3 중에 수분이 50g이 포함되어 있다면 이 발생로 가스 1Nm3을 완전 연소시키는데 필요한 공기량은 약 몇 Nm3인가?

  1. 1.023
  2. 1.228
  3. 1.324
  4. 1.423
(정답률: 48%)
  • 가스 성분 중 연소 가능한 성분($CO, CH_{4}, H_{2}$)의 이론 산소량을 구한 뒤, 공기 중 산소 농도 $21\%$를 적용하여 이론 공기량을 산출합니다.
    $$\text{Theoretical } O_{2} = 0.262 + 0.04 \times 1 + 0.128 \times 0.5 = 0.366$$
    $$\text{Air} = \frac{0.366}{0.21}$$
    $$\text{Air} = 1.228 \text{ Nm}^{3}$$
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25. 파라핀계 탄화수소의 탄소수 증가에 따른 일반적인 성질변화로 옳지 않은 것은?

  1. 인화점이 높아진다.
  2. 착화점이 높아진다.
  3. 연소범위가 좁아진다.
  4. 발열량(kcal/m3)이 커진다.
(정답률: 55%)
  • 파라핀계 탄화수소는 탄소수가 증가할수록 분자량이 커지므로 인화점, 착화점이 높아지고 연소범위는 좁아지며, 단위 부피당 발열량은 증가합니다. 따라서 착화점이 높아진다는 설명은 옳은 내용이며, 문제의 의도상 옳지 않은 것을 찾는 과정에서 다른 보기들과의 관계를 분석해야 합니다.
    오답 노트
    연소범위가 좁아진다: 탄소수 증가 시 연소범위는 실제로 좁아지므로 옳은 설명입니다.
  • 탄소수가 많을 수록 (인화점과 발화점은 반대방향으로 움직인다. )

    ⊙ 탄소수가 많으면

    ◈ 발화점이 낮다. ◈ 발열량이 크다. ◈ 분자구조가 복잡하다.

    ◈ 증기압이 낮다. ◈ 분자량이 크다.
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26. 가스압이 이상 저하한다든지 노즐과 콕크 등이 막혀 가스량이 극히 적게 될 경우 발생하는 현상은?

  1. 불완전 연소
  2. 리프팅
  3. 역화
  4. 황염
(정답률: 77%)
  • 가스 공급 압력이 저하되거나 노즐, 콕크가 막혀 가스 유속이 낮아지면, 연소 속도가 가스 분출 속도보다 빨라져 화염이 버너 내부로 빨려 들어가는 역화 현상이 발생합니다.
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27. 다음과 같은 반응에서 A의 농도는 그대로 하고 B의 농도를 처음의 2배로 해주면 반응속도는 처음의 몇 배가 되겠는가?

  1. 2배
  2. 4배
  3. 8배
  4. 16배
(정답률: 70%)
  • 반응 속도식은 반응물 A와 B의 계수를 각각 지수로 하여 결정됩니다. B의 농도가 2배가 되면 반응 속도는 $2^{3}$배가 됩니다.
    $$V = k[A]^{2}[B]^{3}$$
    $$V = k[1]^{2}[2]^{3}$$
    $$V = 8$$
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28. 오토 사이클에서 압축비(Ɛ)가 8일 때 열효율은 약 몇%인가? (단, 비열비[k]는 1.4이다.)

  1. 56.5
  2. 58.2
  3. 60.5
  4. 62.2
(정답률: 60%)
  • 오토 사이클의 열효율은 압축비와 비열비에 의해 결정됩니다.
    $$\eta = 1 - \frac{1}{\epsilon^{k-1}}$$
    $$\eta = 1 - \frac{1}{8^{1.4-1}}$$
    $$\eta = 0.565$$
    백분율로 환산하면 $56.5\%$ 입니다.
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29. 다음 중 비엔트로피의 단위는?

  1. kJ/㎏·m
  2. ㎏/kJ·K
  3. kJ/kPa
  4. kJ/㎏·K
(정답률: 71%)
  • 비엔트로피는 단위 질량당 엔트로피 변화량을 의미하며, 에너지 단위인 $\text{kJ}$을 질량 $\text{kg}$과 절대온도 $\text{K}$의 곱으로 나눈 단위를 사용합니다.
    정답은 $\text{kJ/kg\cdot K}$ 입니다.
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30. 15℃의 공기 2L를 10㎏/cm2로 단열압축시킨다면 1단 압축의 경우 압축 후의 배출가스의 온도는 약 몇 ℃인가? (단, 공기의 단열지수는 1.4이다.)

  1. 154
  2. 183
  3. 215
  4. 246
(정답률: 45%)
  • 단열압축 시 최종 온도는 초기 온도와 압력비, 단열지수를 이용한 관계식으로 구할 수 있습니다.
    $$T_{2} = T_{1} \times (\frac{P_{2}}{P_{1}})^{\frac{k-1}{k}}$$
    $$T_{2} = (273 + 15) \times (\frac{10}{2})^{\frac{1.4-1}{1.4}}$$
    $$T_{2} = 456.14\text{ K}$$
    섭씨 온도로 변환하면 $456.14 - 273 = 183.14$이므로 약 $183$ ℃ 입니다.
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31. 가스버너의 연소중 화염이 꺼지는 현상과 거리가 먼 것은?

  1. 공기량의 변동이 크다.
  2. 점화에너지가 부족하다.
  3. 연료 공급라인이 불안정하다.
  4. 공기연료비가 정상범위를 벗어났다.
(정답률: 75%)
  • 화염이 꺼지는 현상은 이미 점화된 후의 연소 유지 문제이므로 공기량 변동, 연료 공급 불안정, 공기연료비 이탈 등이 원인이 됩니다. 점화에너지가 부족한 것은 연소 시작 단계에서 착화가 이루어지지 않는 원인입니다.
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32. 가스폭발의 방지대책으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 내부폭발을 유발하는 연소성 혼합물을 피한다.
  2. 반응성 화합물에 대해 폭굉으로의 전이를 고려한다.
  3. 안전밸브나 파열판을 설계에 반영한다.
  4. 용기의 내압을 아주 약하게 설계한다.
(정답률: 85%)
  • 가스폭발 방지를 위해서는 내부폭발 유발 혼합물을 피하고, 폭굉 전이를 고려하며, 안전밸브나 파열판을 설치해야 합니다. 용기의 내압을 약하게 설계하는 것은 폭발 시 용기가 쉽게 파손되어 더 큰 사고를 유발하므로 잘못된 대책입니다.
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33. 포화증기를 일정 체적하에서 압력을 상승시키면 어떻게 되는가?

  1. 포화액이 된다.
  2. 압축액이 된다.
  3. 과열증기가 된다.
  4. 습증기가 된다.
(정답률: 76%)
  • 포화증기 상태에서 체적을 일정하게 유지한 채 압력을 상승시키면 온도가 함께 상승하여 포화 상태를 벗어나 과열증기가 됩니다.
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34. 층류예혼합화염과 비교한 난류예혼합화염의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 화염의 두께가 얇다.
  2. 화염의 밝기가 어둡다.
  3. 연소 속도가 현저하게 늦다.
  4. 화염의 배후에 다량의 미연소분이 존재한다.
(정답률: 84%)
  • 난류예혼합화염은 층류에 비해 화염 두께가 두껍고 휘도가 높으며 연소 속도가 현저하게 빠르다는 특징이 있으며, 화염의 배후에 다량의 미연소분이 존재합니다.
    오답 노트
    화염의 두께가 얇다: 두껍습니다.
    화염의 밝기가 어둡다: 휘도가 높습니다.
    연소 속도가 현저하게 늦다: 현저하게 빠릅니다.
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35. 무연탄이나 코크스와 같이 탄소를 함유한 물질을 가열하여 수증기를 통과시켜 얻는 H2와 CO를 주성분으로 하는 기체 연료는?

  1. 발생로가스
  2. 수성가스
  3. 도시가스
  4. 합성가스
(정답률: 72%)
  • 적열된 코크스나 무연탄에 수증기를 통과시켜 수소($H_2$)와 일산화탄소($CO$)를 주성분으로 생성하는 혼합가스를 수성가스라고 합니다.
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36. 방폭전기기기의 구조별 표시방법 중 틀린 것은?

  1. 내압방폭구조(d)
  2. 안전증방폭구조(s)
  3. 유입방폭구조(o)
  4. 본질안정방폭구조(ia 또는 ib)
(정답률: 80%)
  • 방폭구조 기호는 국제 표준에 따라 지정됩니다. 안전증방폭구조는 기호 $e$를 사용합니다.
    오답 노트
    안전증방폭구조(s): $s$는 특수방폭구조의 기호임
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37. 연소범위는 다음 중 무엇에 의해 주로 결정되는가?

  1. 온도, 압력
  2. 온도, 부피
  3. 부피, 비중
  4. 압력, 비중
(정답률: 86%)
  • 연소범위(폭발범위)는 가연성 가스와 공기의 혼합 비율에 따라 결정되며, 이는 외부 환경 요인인 온도와 압력의 변화에 따라 그 범위가 크게 달라집니다.
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38. 수소를 함유한 연료가 연소할 경우 발열량의 관계식 중 올바른 것은?

  1. 총발열량＝진발열량
  2. 총발열량＝진발열량 / 생성된 물의 증발잠열
  3. 총발열량＝진발열량＋생성된 물의 증발잠열
  4. 총발열량＝진발열량 - 생성된 물의 증발잠열
(정답률: 75%)
  • 연료 내 수소가 연소하면 물($H_2O$)이 생성됩니다. 이때 생성된 수증기가 응축되면서 방출하는 증발잠열이 포함된 것이 총발열량(고위발열량)이며, 이를 제외한 것이 진발열량(저위발열량)입니다.
    따라서 총발열량은 진발열량에 생성된 물의 증발잠열을 더한 값과 같습니다.
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39. 다음 확산화염의 여러 가지 형태 중 대향분류(對向噴流) 확산 화염에 해당하는 것은?

(정답률: 86%)
  • 대향분류 확산 화염은 두 개의 가연성 기체 흐름이 서로 반대 방향에서 분출되어 만날 때 생성되는 화염을 의미합니다. 따라서 서로 마주 보는 흐름이 묘사된 가 정답입니다.
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40. 다음 중 내연기관의 화염으로 가장 적당한 것은?

  1. 층류, 정상 확산 화염이다.
  2. 층류, 비정상 확산 화염이다.
  3. 난류, 정상 예혼합 화염이다.
  4. 난류, 비정상 예혼합 화염이다.
(정답률: 64%)
  • 내연기관은 연료와 공기가 미리 섞인 혼합가스가 공급되며, 실린더 내부의 높은 압력과 빠른 연소 속도로 인해 난류, 비정상 예혼합 화염의 특성을 갖습니다.
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3과목: 가스설비

41. 프로판의 탄소와 수소의 중량비(C/H)는 얼마인가?

  1. 0.375
  2. 2.67
  3. 4.50
  4. 6.40
(정답률: 73%)
  • 프로판($C_{3}H_{8}$)의 탄소와 수소의 중량비를 구하는 문제입니다. 탄소의 원자량은 $12$, 수소의 원자량은 $1$을 적용합니다.
    $$C/H = \frac{C \times 3}{H \times 8}$$
    $$C/H = \frac{12 \times 3}{1 \times 8}$$
    $$C/H = 4.5$$
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42. LP가스사용시설에 강제기화기를 사용할 때의 장점이 아닌것은?

  1. 기화량의 증감이 쉽다.
  2. 가스 조성이 일정하다.
  3. 한냉 시 가스공급이 순조롭다.
  4. 비교적 소량 소비 시에 적당하다.
(정답률: 71%)
  • 강제기화기는 기계적으로 가스를 기화시키므로 대량 소비처에 적합한 설비입니다. 비교적 소량 소비 시에 적당하다는 설명은 틀린 내용입니다.
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43. 다음 각 가스의 폭발에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 아세틸렌은 조연성 가스와 공존하지 않아도 폭발할 수 있다.
  2. 일산화탄소는 가연성이므로 공기와 공존하면 폭발할 수 있다.
  3. 가연성 고체 가루가 공기 중에서 산소분자와 접촉하면 폭발할 수 있다.
  4. 이산화황은 산소가 없어도 자기분해 폭발을 일으킬 수 있다.
(정답률: 64%)
  • 이산화황($SO_{2}$)은 불연성 가스이므로 산소 유무와 관계없이 자기분해 폭발을 일으키지 않습니다.
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44. 냉동장치에서 냉매가 갖추어야할 성질로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 증발열이 적은 것
  2. 응고점이 낮은 것
  3. 가스의 비체적이 적은 것
  4. 단위냉동량당 소요동력이 적은 것
(정답률: 59%)
  • 냉매는 적은 양으로 많은 열을 흡수해야 하므로 증발잠열이 커야 효율적입니다. 따라서 증발열이 적은 것은 냉매의 성질로 부적절합니다.
    오답 노트
    응고점이 낮은 것: 저온에서도 액체 상태를 유지하기 위해 필요함
    가스의 비체적이 적은 것: 압축기 크기를 줄이고 효율을 높이기 위해 필요함
    단위냉동량당 소요동력이 적은 것: 에너지 효율을 높이기 위해 필요함
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45. 외경과 내경의 비가 1.2가 이상인 산소가스 배관 두께를 구하는 식은 이다. D는 무엇을 의미하는가?

  1. 배관의 내경
  2. 배관의 외경
  3. 배관의 상용압력
  4. 내경에서 부식여유에 상당하는 부분을 뺀 부분의 수치
(정답률: 74%)
  • 제시된 산소가스 배관 두께 계산식 $\frac{D}{2} (\frac{\sqrt{\frac{f}{s} + p}}{\sqrt{\frac{f}{s} - p}} - 1) + C$에서 $D$는 배관의 내경에서 부식여유에 상당하는 부분을 뺀 부분의 수치를 의미합니다.
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46. 탄화수소에서 아세틸렌가스를 제조할 경우의 반응에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 통상 메탄 또는 나프타를 열분해함으로써 얻을 수 있다.
  2. 탄화수소 분해반응 온도는 보통 500~1000℃이고 고온일수록 아세틸렌이 적게 생성된다.
  3. 반응압력은 저압일수록 아세틸렌이 적게 생성된다.
  4. 중축합반응을 촉진시켜 아세틸렌 수율을 높인다.
(정답률: 56%)
  • 아세틸렌 가스는 일반적으로 메탄이나 나프타와 같은 탄화수소를 고온에서 열분해하여 제조합니다.
    오답 노트
    탄화수소 분해반응 온도는 보통 500~1000℃이고 고온일수록 아세틸렌이 적게 생성된다: 보통 $1000 \sim 3000$℃이며 고온일수록 생성량이 증가함
    중축합반응을 촉진시켜 아세틸렌 수율을 높인다: 중축합 반응을 억제하기 위해 생성 가스를 빠르게 냉각시켜야 함
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47. 고압가스시설에 설치한 전기방식의 시설의 유지관리 방법으로 옳은 것은?

  1. 관대지 전위 등은 2년에 1회 이상 점검하였다.
  2. 외부전원법에 의한 전기방식시설은 외부전원점관대지전위, 정류기의 출력, 전압, 전류, 배선의 접속은 3개월에 1회 이상 점검하였다.
  3. 배류법에 의한 전기방식시설은 배류점 관대지전위, 배류기 출력, 전압, 전류, 배선 등은 6개월에 1회 이상 점검하였다.
  4. 절연부속품, 역전류방지장치, 결선 등은 1년에 1회 이상 점검하였다.
(정답률: 57%)
  • 고압가스시설 전기방식 유지관리 기준에 따라 외부전원법 시설의 외부전원점 관대지전위, 정류기 출력, 전압, 전류, 배선 접속 상태는 3개월에 1회 이상 점검해야 합니다.
    오답 노트
    관대지 전위 등은 2년에 1회 이상 점검하였다: 1년에 1회 점검
    배류법에 의한 전기방식시설은 6개월에 1회 이상 점검하였다: 3개월에 1회 점검
    절연부속품, 역전류방지장치, 결선 등은 1년에 1회 이상 점검하였다: 6개월에 1회 점검
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48. 압력조정기의 구성이 아닌 것은?

  1. 캡
  2. 로드
  3. 슬릿
  4. 다이어프램
(정답률: 62%)
  • 압력조정기의 주요 구성 요소는 캡, 로드, 다이어프램, 스프링, 커버, 접속금구, 레버 등이 있으며, 슬릿은 구성 요소에 해당하지 않습니다.
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49. LP가스 사용 시의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연소기는 LP가스에 맞는 구조이어야 한다.
  2. 발열량이 커서 단시간에 온도상승이 가능하다.
  3. 배관이 거의 필요 없어 입지적 제약을 받지 않는다.
  4. 예비용기는 필요 없지만 특별한 가압장치가 필요하다.
(정답률: 69%)
  • LP가스는 자체 증기압을 이용하므로 별도의 가압장치가 필요 없으며, 공급 중단을 방지하기 위해 예비용기를 반드시 확보해야 합니다.
    오답 노트
    배관이 거의 필요 없어 입지적 제약을 받지 않는다: LP가스는 용기 공급 시 배관 설치가 간소하여 입지 제약이 적은 것이 특징입니다.
  • LP가스 증기압을 이용하므로 가압장치가 필요없다
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50. 고압가스 제조 장치의 재료에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 상온 건조 상태의 염소가스에 대하여는 보통강을 사용해도 된다.
  2. 암모니아, 아세틸렌의 배관 재료에는 구리를 사용해도 된다.
  3. 저온에서는 고탄소강보다 저탄소강이 사용된다.
  4. 암모니아 합성탑 태부의 재료에는 18-8스테인리스강을 사용한다.
(정답률: 84%)
  • 암모니아와 아세틸렌은 구리와 반응하여 부식시키거나 불안정한 화합물을 형성하므로 배관 재료로 구리를 사용해서는 안 됩니다.
    오답 노트
    상온 건조 염소가스: 보통강 사용 가능
    저온 환경: 저탄소강이 충격치에 강해 유리함
    암모니아 합성탑: 18-8스테인리스강 사용 가능
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51. LP 가스 탱크로리의 하역종료 후 처리할 작업순서로 가장 옳은 것은?

  1. ⓓ → ⓐ→ ⓑ → ⓒ
  2. ⓓ → ⓐ→ ⓒ → ⓑ
  3. ⓐ→ ⓑ → ⓒ → ⓓ
  4. ⓒ → ⓐ→ ⓑ → ⓓ
(정답률: 79%)
  • LPG 하역 종료 시에는 안전을 위해 밸브를 먼저 잠그고 호스를 제거한 뒤 캡을 씌우며, 가장 마지막에 접지선을 제거해야 합니다. 따라서 의 순서는 차량 및 설비의 각 밸브를 잠근다 $\rightarrow$ 호스를 제거한다 $\rightarrow$ 밸브에 캡을 부착한다 $\rightarrow$ 어스선(접지선)을 제거한다 순인 ⓓ $\rightarrow$ ⓐ $\rightarrow$ ⓑ $\rightarrow$ ⓒ 가 정답입니다.
  • 다했으며 밸브 먼저 잠그자
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52. 전양정 20m, 유량 1.8m3/min, 펌프의 효율이 70%인 경우 펌프의 축동력(L)은 약 몇 마력(PS)인가?

  1. 11.4
  2. 13.4
  3. 15.5
  4. 17.5
(정답률: 65%)
  • 펌프의 축동력을 구하기 위해 유량, 전양정, 효율을 이용한 동력 계산 공식을 적용합니다.
    $$PS = \frac{Q \times H}{75 \times \eta}$$
    $$PS = \frac{1000 \times 1.8 \times 20}{75 \times 0.7 \times 60}$$
    $$PS = 11.4$$
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53. 다음 중 산소 가스의 용도가 아닌 것은?

  1. 의료용
  2. 가스용접 및 절단
  3. 고압가스 장치의 퍼지용
  4. 폭약제조 및 로켓 추진용
(정답률: 77%)
  • 산소 가스는 의료용, 가스용접 및 절단, 폭약제조 및 로켓 추진용으로 널리 사용되지만, 고압가스 장치의 퍼지용으로는 적합하지 않습니다. 퍼지 작업에는 일반적으로 불활성 가스를 사용합니다.
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54. 정압기 특성 중 정상상태에서 유량과 2차 압력과의 관계를 나타내는 특성을 무엇이라 하는가?

  1. 정특성
  2. 동특성
  3. 유량특성
  4. 작동최소차압
(정답률: 83%)
  • 정압기의 특성 중 정상상태(Steady state)에서 유량의 변화에 따른 2차 압력의 변화 관계를 나타내는 것을 정특성이라고 합니다.
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55. 산소제조 장치에서 수분제거용 건조제가 아닌 것은?

  1. SiO2
  2. Al2O3
  3. NaOH
  4. Na2CO3
(정답률: 57%)
  • 산소제조 장치의 건조제는 수분을 제거하기 위해 실리카겔($SiO_{2}$), 활성알루미나($Al_{2}O_{3}$), 가성소다($NaOH$) 등을 사용합니다.
    오답 노트
    탄산나트륨($Na_{2}CO_{3}$): 수분 제거용 건조제로 사용되지 않습니다.
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56. 원유, 등유, 나프타 등 분자량이 큰 탄화수소 원료를 고온 (800~900℃)으로 분해하여 10000kcal/m3 정도의 고열량 가스를 제조하는 방법은?

  1. 열분해공정
  2. 접촉분해공정
  3. 부분연소공정
  4. 대체천연가스공정
(정답률: 86%)
  • 원유, 등유, 나프타와 같은 고분자 탄화수소를 $800 \sim 900^{\circ}C$의 고온으로 분해하여 고열량 가스를 제조하는 방식은 열분해공정의 핵심 원리입니다.
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57. 다음 [그림]은 가정용 LP가스사용시설이다. R1에 사용되는 조정기의 종류는?

  1. 1단 감압식 저압조정기
  2. 1단 감압식 중압조정기
  3. 1단 감압식 고압 조정기
  4. 2단 감압식 저압조정기
(정답률: 82%)
  • 제시된 그림과 같이 가정용 LP가스 사용시설에서 용기 직후에 설치되어 저압으로 감압하는 $R_{1}$ 조정기는 1단 감압식 저압조정기를 사용합니다.
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58. LPG배관에 직경 0.5mm의 구멍이 뚫려 LP가스가 5시간 유출되었다. LP가스의 비중이 1.55 라고 하고 압력은 280mmH2O 공급되었다고 가정하면 LPG의 유출량은 약 몇 L인가?

  1. 131
  2. 151
  3. 171
  4. 191
(정답률: 59%)
  • 가스 유출량 계산 공식은 구멍의 직경, 가스의 비중, 공급 압력 및 유출 시간을 고려하여 산출합니다.
    $$Q = 0.009 \times d^{2} \times \sqrt{\frac{P}{S}} \times T \times 1000$$
    $$Q = 0.009 \times 0.5^{2} \times \sqrt{\frac{280}{1.55}} \times 5 \times 1000$$
    $$Q = 151.2$$
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59. 왕복식 압축기의 연속적인 용량제어 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 바이패스 밸브에 의한 조정
  2. 회전수를 변경하는 방법
  3. 흡입밸브를 폐쇄하는 방법
  4. 베인 컨트롤에 의한 방법
(정답률: 65%)
  • 베인 컨트롤에 의한 방법은 왕복식 압축기가 아닌 회전식(베인형) 압축기의 용량 제어 방식입니다. 왕복식은 바이패스 밸브, 회전수 변경, 흡입밸브 폐쇄(타임드 밸브 제어) 등을 통해 용량을 조절합니다.
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60. 금속재료에 대한 일반적인 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 황동은 구리와 아연의 합금이다.
  2. 뜨임의 목적은 담금질 후 경화된 재료에 인성을 증대시키는 등 기계적 성질의 개선을 꾀하는 것이다.
  3. 철에 크롬과 니켈을 첨가한 것은 스테인리스강이다.
  4. 청동은 강도는 크나 주조성과 내식성은 좋지 않다.
(정답률: 76%)
  • 청동은 구리와 주석의 합금으로, 강도가 클 뿐만 아니라 주조성과 내마모성, 내식성이 모두 우수한 재료입니다.
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4과목: 가스안전관리

61. 다음 연소기의 분류 중 전가스소비량의 범위가 업무용 대형 연소기에 속하는 것은?

  1. 전가스소비량이 6000kcal/h인 그릴
  2. 전가스소비량이 7000kcal/h인 밥솥
  3. 전가스소비량이 5000kcal/h인 오븐
  4. 전가스소비량이 14400kcal/h인 가스렌지
(정답률: 66%)
  • 업무용 대형 연소기의 기준은 기기별 전가스소비량 초과 기준을 따릅니다. 밥솥의 경우 $4800\text{ kcal/h}$를 초과해야 하므로 $7000\text{ kcal/h}$인 밥솥이 대형 연소기에 해당합니다.
    오답 노트
    그릴: $6000\text{ kcal/h}$ 초과 필요
    오븐: $5000\text{ kcal/h}$ 초과 필요
    가스렌지: $14400\text{ kcal/h}$ 초과 필요
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62. 다음 중 독성가스가 아닌 것은?

  1. 아크릴로니트릴
  2. 아크릴알데히드
  3. 아황산가스
  4. 아세트알데히드
(정답률: 70%)
  • 아세트알데히드는 가연성 물질이지만 비독성 가스에 해당합니다.
    오답 노트
    아황산가스: 조연성 및 독성 가스임
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63. 독성가스인 염소 500㎏을 운반할 때 보호구를 차량의 승무원 수에 상당한 수량을 휴대하여야 한다. 다음 중 휴대하지 않아도 되는 보호구는?

  1. 방독마스크
  2. 공기호흡기
  3. 보호의
  4. 보호장갑
(정답률: 87%)
  • 독성가스 운반 시 공기호흡기는 압축가스 $100\text{m}^3$이상 또는 독성가스 $1000\text{kg}$이상인 경우에만 휴대 의무가 있습니다. 본 문제는 염소 $500\text{kg}$이므로 공기호흡기는 휴대하지 않아도 됩니다.
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64. 온수기나 보일러를 겨울철에 장시간 사용하지 않거나 실온에 설치하였을 때 물이 얼어 연소기구가 파손될 우려가 있으므로 이를 방지하기 위하여 설치하는 것은?

  1. 휴즈 메탈(fuse metal) 장치
  2. 드레인(drain)장치
  3. 후레임 로드(flame rod)장치
  4. 물 거버너(water governor)
(정답률: 79%)
  • 겨울철 장시간 미사용 시 배관 내의 물을 배출하여 동파로 인한 연소기구 파손을 방지하는 장치는 드레인(drain)장치입니다.
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65. 암모니아 가스의 장치에 주로 사용될 수 있는 재료는?

  1. 탄소강
  2. 동
  3. 동합금
  4. 알루미늄합금
(정답률: 61%)
  • 암모니아 가스는 구리(동)나 구리 합금을 부식시키는 성질이 강하므로, 이러한 재료를 피하고 탄소강을 주로 사용합니다.
    오답 노트
    동, 동합금, 알루미늄합금: 암모니아에 의한 부식 위험으로 사용 불가
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66. 고압가스안전관리법에 의한 산업통상자원부령이 정하는 고압가스 관련설비에 해당되지 않는 것은?

  1. 정압기
  2. 안전밸브
  3. 기화장치
  4. 독성가스배관용 밸브
(정답률: 57%)
  • 산업통상자원부령이 정하는 고압가스 관련설비에는 안전밸브, 기화장치, 독성가스 배관용 밸브 등이 포함되지만, 정압기는 해당 설비 범위에 포함되지 않습니다.
  • 고압가스 관련설비에는
    안전밸브,기화장치,독성가스 배관용 밸브 등이 있다.
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67. 액화석유가스 자동차에 고정된 탱크충전시설에서 자동차에 고정된 탱크는 저장탱크의 외면으로부터 얼마 이상 떨어져서 정지하여야 하는가?

  1. 1m
  2. 2m
  3. 3m
  4. 5m
(정답률: 67%)
  • 액화석유가스 충전시설의 안전을 위해 자동차에 고정된 탱크는 저장탱크 외면으로부터 $3\text{m}$이상 떨어져서 정지해야 합니다.
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68. 염소의 제독제로 적당하지 않은 것은?

  1. 물
  2. 소석회
  3. 가성소다 수용액
  4. 탄산소다 수용액
(정답률: 81%)
  • 염소는 알칼리성 물질과 반응하여 중화되므로 소석회, 가성소다 수용액, 탄산소다 수용액 등이 제독제로 사용됩니다. 반면 물은 암모니아나 아황산가스 등의 제독에는 사용되나, 염소의 효과적인 제독제로는 적당하지 않습니다.
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69. 다음 가스 중 압력을 가하거나 온도를 낮추면 가장 쉽게 액화하는 것은?

  1. 산소
  2. 헬륨
  3. 질소
  4. 프로판
(정답률: 74%)
  • 가스는 비점(끓는점)이 높을수록 낮은 압력이나 높은 온도에서도 쉽게 액화됩니다. 제시된 가스들의 비점을 비교하면 프로판($-42\text{°C}$)이 산소($-183\text{°C}$), 질소($-196\text{°C}$), 헬륨($-269\text{°C}$)보다 월등히 높으므로 가장 쉽게 액화합니다.
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70. 용기에 의한 액화석유가스 저장소의 자연환기설비에서 1개소 환기구의 면적은 몇 cm2 이하로 하여야 하는가?

  1. 2000cm2
  2. 2200cm2
  3. 2400cm2
  4. 2600cm2
(정답률: 75%)
  • 액화석유가스 저장소의 자연환기설비 기준에 따라 1개소 환기구의 면적은 $2400\text{cm}^2$이하로 규정되어 있습니다.
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71. 최소발화에너지에 영향을 주는 요인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 온도
  2. 압력
  3. 열량
  4. 농도
(정답률: 57%)
  • 최소발화에너지는 가연성 혼합가스가 점화원에 의해 발화하기 위해 필요한 최소한의 에너지로, 온도, 압력, 농도에 따라 결정됩니다. 열량은 에너지의 양을 나타내는 결과적 요소이지, 최소발화에너지의 임계값을 결정짓는 영향 요인이 아닙니다.
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72. 가스 폭발의 위험도를 옳게 나타낸 식은?

  1. 위험도＝폭발상한값(%) / 폭발하한값(%)
  2. 위험도＝(폭발상한값(%) - 폭발하한값(%)) / 폭발하한값(%)
  3. 위험도＝폭발하한값(%) / 폭발상한값(%)
  4. 위험도＝1 - (폭발하한값(%) / 폭발상한값(%))
(정답률: 83%)
  • 가스 폭발의 위험도는 폭발 범위의 폭을 하한값으로 나눈 값으로 정의합니다.
    $$\text{위험도} = \frac{\text{폭발상한값} - \text{폭발하한값}}{\text{폭발하한값}}$$
  • 2. 위험도＝(폭발상한값(%) - 폭발하한값(%)) / 폭발하한값(%)
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73. -162℃의 LNG(메탄 : 90%, 에탄 : 10%, 액비중 : 0.46)를 1atm, 30℃로 기화시켰을 때 부피의 배수(倍數)로 맞는 것은?

  1. 475배
  2. 557배
  3. 657배
  4. 757배
(정답률: 48%)
  • LNG의 평균 분자량을 구한 뒤, 이상기체 상태방정식을 이용하여 액체 $1\text{m}^3$가 기화되었을 때의 부피를 계산합니다.
    $$M = (16 \times 0.9) + (30 \times 0.1)$$
    $$V = \frac{460 \times 8.314 \times (273 + 30)}{17.4 \times 101.325}$$
    $$V = 657$$
  • <문제 해설>
    LNG의 평균분자량 계산:메탄(CH4)의 분자량 16,에탄(C2H6)의 분자량 30이다.
    M=(16*0.9)+(30*0.1)=17.4
    1atm(101.325kPa),30℃로 기화된 부피 계산:LNG 액비중이 0.46이므로
    LNG액체 1m^3의 질량은 460kg에 해당된다.
    PV=GRT에서
    V=GRT/P
    =460*8.314/17.4*(273+30)/101.325
    =657.271
    =657m^3
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74. 산소를 취급할 때 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 산소가스 용기는 가연성가스나 독성가스용기와 분리 저장한다.
  2. 각종 기기의 기밀시험에 사용할 수 없다.
  3. 산소용기 기구류에는 기름, 그리스를 사용하지 않는다.
  4. 공기액화 분리기 안에 설치된 액화산소통 안의 액화산소는 1개월에 1회 이상 분석한다
(정답률: 63%)
  • 공기액화 분리기 안에 설치된 액화산소통 안의 액화산소는 $1$개월이 아니라 $1$일 $1$회 이상 분석해야 합니다.
  • 공기액화 분리기 안에 있는 액화산소통의 액화산소는 1일 1회 이상 분석한다
    - 공기액화 분리기 내부장치는 1년에 1회 정도 사염화탄소를 이용하여 세척한다
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75. 정전기 제거설비를 정상상태로 유지하기 위한 검사항목이 아닌 것은?

  1. 지상에서 접지저항치
  2. 지상에서의 접속부의 접속상태
  3. 지상에서의 접지접속선의 절연여부
  4. 지상에서의 절선 그밖에 손상부분의 유무
(정답률: 63%)
  • 정전기 제거설비의 정상상태 유지를 위해서는 접지 저항치, 접속부의 접속 상태, 절선 및 손상 유무를 확인해야 합니다. 접지접속선은 전기를 흘려보내야 하므로 절연 여부를 확인하는 것은 검사항목에 해당하지 않습니다.
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76. 고압가스 운반 시에 준수하여야 할 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 밸브가 돌출한 충전용기는 캡을 씌운다.
  2. 운반 중 충전용기의 온도는 40도 이하로 유지한다.
  3. 오토바이에 20Kg LPG 용기 3개 까지는 적재 할 수 있다.
  4. 염소와 수소는 동일 차량에 적자운반을 금한다
(정답률: 85%)
  • 충전용기를 이륜차(오토바이)로 운반하려면 전용 적재함이 장착되어 있어야 하며, 충전량이 $20\text{kg}$이하이고 적재수가 $2$개를 초과하지 않아야 합니다. 따라서 $3$개까지 적재할 수 있다는 설명은 틀렸습니다.
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77. 액화석유가스 충전소의 용기 보관장소에 충전용기를 보관하는 때의 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 용기 보관장소의 주위 8m 이내에는 석유, 휘발유를 보관하여서는 아니 된다.
  2. 충전용기는 항상 40℃ 이하를 유지하여야 한다.
  3. 용기가 너무 냉각 되지 않도록 겨울철에는 직사광선을 받도록 조치하여야 한다.
  4. 충전용기와 잔가스용기는 각각 구분하여 놓아야 한다.
(정답률: 84%)
  • 액화석유가스 충전용기는 온도 상승으로 인한 압력 증가를 막기 위해 항상 $40\text{℃}$이하로 유지해야 하며, 직사광선을 피하도록 조치해야 합니다. 따라서 용기가 너무 냉각 되지 않도록 겨울철에는 직사광선을 받도록 조치하여야 한다는 설명은 안전 기준에 어긋나는 잘못된 내용입니다.
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78. 독성가스 저장탱크에 부착된 배관에는 그 외면으로 부터 일정거리 이상 떨어진 곳에서 조작할 수 있는 긴급차단 장치를 설치하여야 한다. 그러나 액상의 독성가스를 이입하기 위해 설치된 배관에는 어느 것으로 갈음할 수 있는가?

  1. 역화방지장치
  2. 독성가스배관용밸브
  3. 역류방지밸브
  4. 인터록기구
(정답률: 51%)
  • 독성가스 저장탱크 배관에는 원칙적으로 긴급차단장치를 설치해야 하지만, 액상의 독성가스를 이입하기 위해 설치된 배관의 경우에는 가스가 거꾸로 흐르는 것을 막아주는 역류방지밸브 설치로 이를 갈음할 수 있습니다.
  • 액상독성가스는 역류방지밸브 대신 사용가능 / 참고. 독성가스 저장탱크에 부착된 배관에는 그 외면으로 부터 10m 이상 떨어진 곳에서 조작할 수 있는 긴급차단장치를 설치해야 한다
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79. 암모니아를 사용하는 A공장에서 저장능력 25톤의 저장탱크를 지상에 설치하고자 할 때 저장설비 외면으로부터 사업소외의 주택까지 안전거리는 얼마 이상을 유지하여야 하는가? (단, A공장의 지역은 전용공업지역 아님)

  1. 20m
  2. 18m
  3. 16m
  4. 14m
(정답률: 53%)
  • 암모니아는 독성가스로 분류되며, 저장능력이 25톤인 경우 '2만 초과 3만 이하' 구간에 해당합니다.
    전용공업지역이 아닌 경우, 2종 저장설비 기준으로 2만 초과 3만 이하의 안전거리는 $16\text{m}$이상을 유지해야 합니다.
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80. 독성가스를 용기에 충전하여 운반하게 할 때 운반책임자의 동승기준으로 적절하지 않은 것은?

  1. 압축가스 허용농도가 100만분의 200 초과 100만분의 5000이하 : 가스량 1000m3 이상
  2. 압축가스 허용농도가 100반분의 200 이하 : 가스량 10m3 이상
  3. 액화가스 허용농도가 100만분의 200초과 100만분의 5000이하 : 가스량 1000㎏ 이상
  4. 액화가스 허용농도가 100만분의 200이하 : 가스량 100㎏ 이상
(정답률: 54%)
  • 독성가스 운반 시 운반책임자 동승 기준은 가스의 상태와 허용농도에 따라 결정됩니다.
    압축가스의 경우 허용농도가 100만분의 200을 초과하면 가스량 $100\text{m}^3$이상일 때 동승해야 하므로, 압축가스 허용농도가 100만분의 200 초과 100만분의 5000이하 : 가스량 $1000\text{m}^3$이상이라는 설명은 틀린 기준입니다.
    오답 노트
    압축가스 허용농도 100만분의 200 이하: $10\text{m}^3$이상
    액화가스 허용농도 100만분의 200 이하: $100\text{kg}$이상
    액화가스 허용농도 100만분의 200 초과: $1000\text{kg}$이상
  • <문제 해설>
    1) 압축가스
    - 100만분의 200 이하 : 10m^3 이상
    - 100만분의 200 초과 : 100m^3 이상

    2) 액화가스
    - 100만분의 200이하 : 100kg 이상
    - 100만분의 200초과 : 1000kg 이상
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5과목: 가스계측기기

81. 유도단위는 어느 단위에서 유도되는가?

  1. 절대단위
  2. 중력단위
  3. 특수단위
  4. 기본단위
(정답률: 77%)
  • 유도단위는 길이, 질량, 시간과 같은 독립적인 기본단위들을 곱하거나 나누어 조합함으로써 만들어지는 단위입니다.
    오답 노트
    특수단위: 특정 계량 용도에 맞게 정의된 단위
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82. Stokes의 법칙을 이용한 점도계는?

  1. Ostwald 점도계
  2. Falling ball type 점도계
  3. Saybolt 점도계
  4. Rotation type점도계
(정답률: 67%)
  • Stokes의 법칙은 액체 내에서 낙하하는 구체의 종단 속도를 통해 점도를 측정하는 원리로, 이는 낙구식(Falling ball type) 점도계의 기본 원리입니다.
    오답 노트
    Ostwald 및 Saybolt 점도계: 하겐-푸아죄유의 법칙 적용
    Rotation type 점도계: 뉴턴의 점성법칙 적용
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83. 오르자트 분석기에 의한 배기가스 각 성분 계산법 중 CO의 성분 % 계산법은?

  1. 100-(CO2%＋N2O%＋O2%)
  2. (KOH 30% 용액흡수량 / 시료채취량) × 100
  3. (알칼리성피로갈롤용액흡수량 / 시료채취량) × 100
  4. (암모니아성염화제일구리용액흡수량 / 시료채취량) × 100
(정답률: 66%)
  • 오르자트 분석기에서 일산화탄소(CO)는 암모니아성 염화제일구리 용액에 흡수되는 성질을 이용하여 정량합니다.
    오답 노트
    KOH 30% 용액흡수량: 이산화탄소($\text{CO}_{2}$) 측정
    알칼리성 피로갈롤 용액흡수량: 산소($\text{O}_{2}$) 측정
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84. 에탄올, 헵탄, 벤젠, 에틸아세테이트로 된 4성분 혼합물을 TCD를 이용하여 정량분석하려고 한다. 다음 데이터를 이용하여 각 성분(에탄올 : 헵탄 : 벤젠 : 에틸아세테이트)의 중량분율(wt%)을 구하면?

  1. 20 : 36 : 16 : 28
  2. 22.5 : 37.1 : 14.8 : 25.6
  3. 22.0 : 24.1 : 26.8 : 27.1
  4. 17.6 : 34.7 : 17.2 : 30.5
(정답률: 55%)
  • 각 성분의 중량은 '면적 $\times$ 중량인자'로 계산하며, 전체 중량 합계에 대한 각 성분 중량의 비율로 중량분율을 구합니다.
    $$Weight = Area \times Factor$$
    $$Total = (5 \times 0.64) + (9 \times 0.7) + (4 \times 0.78) + (7 \times 0.79) = 18.15$$
    $$wt\% = \frac{3.2}{18.15} : \frac{6.3}{18.15} : \frac{3.12}{18.15} : \frac{5.53}{18.15} = 17.6 : 34.7 : 17.2 : 30.5$$
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85. 배관의 모든 조건이 같을 때 지름을 2배로 하면 체적유량은 약 몇 배가 되는가?

  1. 2배
  2. 4배
  3. 6배
  4. 8배
(정답률: 79%)
  • 체적유량 $Q$는 배관의 단면적 $A$에 비례하며, 단면적은 지름 $d$의 제곱에 비례합니다. 따라서 지름이 2배가 되면 유량은 $2^{2}$배가 됩니다.
    $$Q = A \times v = \frac{\pi d^{2}}{4} \times v$$
    $$Q_{new} = \frac{\pi (2d)^{2}}{4} \times v = 4 \times \frac{\pi d^{2}}{4} \times v$$
    $$Q_{new} = 4 \times Q$$
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86. 물체의 탄성 변위량을 이용한 압력계가 아닌 것은?

  1. 부르동관 압력계
  2. 벨로우즈 압력계
  3. 다이어프램 압력계
  4. 링밸런스식 압력계
(정답률: 68%)
  • 부르동관, 벨로우즈, 다이어프램, 캡슐식 압력계는 모두 탄성 변위량을 이용하지만, 링밸런스식 압력계는 유체의 압력에 의한 힘의 평형(무게)을 이용하는 방식입니다.
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87. 가스비터의 설치장소로 적당하지 않은 것은?

  1. 수직, 수평으로 설치한다.
  2. 환기가 양호한 곳에 설치한다.
  3. 검침, 교체가 용이한 곳에 설치한다.
  4. 높이가 200㎝ 이상인 위치에 설치한다.
(정답률: 85%)
  • 가스비터는 검침과 교체가 용이하도록 높이 $1.6 \sim 2\text{m}$이내에 설치해야 하므로, 높이가 $200\text{cm}$이상인 위치에 설치한다는 설명은 적절하지 않습니다.
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88. 실내공기의 온도는 15℃이고, 이 공기의 노점은 5℃로 측정되었다. 이 공기의 상대습도는 약 몇 %인가? (단, 5℃, 10℃ 및 15℃의 포화수증기압은 각각 6.54mmHg, 9.21mmHg, 및 12.79mmHg이다.)

  1. 46.6
  2. 51.1
  3. 71.0
  4. 72.0
(정답률: 60%)
  • 상대습도는 현재 온도에서의 포화수증기압에 대한 실제 수증기압(노점 온도에서의 포화수증기압)의 비율로 계산합니다.
    $$ \phi = \frac{P_w}{P_s} \times 100 $$
    $$ \phi = \frac{6.54}{12.79} \times 100 $$
    $$ \phi = 51.1 $$

  • <문제 해설>
    상대습도(Φ,파이)= (Pw/Ps)*100
    = (6.54/12.79) * 100= 51.1%
    [해설작성자 : 혁혁혁혁혁]
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89. 유독가스인 시안화수소의 누출탐지에 사용되는 시험지는?

  1. 연당지
  2. 초산벤지민지
  3. 하리슨씨 시험지
  4. 염화 제1구리 착염지
(정답률: 67%)
  • 시안화수소($HCN$)의 누출을 탐지하는 데는 초산벤지민지가 사용됩니다.
    오답 노트
    연당지: 황화수소 탐지
    하리슨씨 시험지: 포스겐 탐지
    염화 제1구리 착염지: 아세틸렌 탐지
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90. 접촉식 온도계의 측정 방법이 아닌 것은?

  1. 열팽창 이용법
  2. 전기저항 변화법
  3. 물질상태 변화법
  4. 열복사의에너지 및 강도 측정
(정답률: 64%)
  • 열복사의 에너지 및 강도를 측정하는 방식은 대상체와 직접 접촉하지 않고 측정하는 비접촉식 온도계의 원리입니다.
    오답 노트
    열팽창 이용법, 전기저항 변화법, 물질상태 변화법: 모두 측정 대상과 직접 접촉하여 온도를 측정하는 접촉식 방법입니다.
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91. 가스크로마토그래피 분석기에서 FID(Flame Ionization Detector)검출기의 특성에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 시료를 파괴하지 않는다.
  2. 대상 감도는 탄소수에 반비례한다.
  3. 미량의 탄화수소를 검출할 수 있다.
  4. 연소성 기체에 대하여 감응하지 않는다.
(정답률: 70%)
  • FID(수소염 이온화 검출기)는 불꽃으로 시료 성분을 이온화시켜 전기전도도 변화를 측정하는 방식으로, 특히 탄화수소에 대해 감도가 매우 높아 미량의 탄화수소를 검출하는 데 탁월합니다.
    오답 노트
    시료를 파괴하지 않는다: 불꽃으로 연소시키므로 파괴적 검출기입니다.
    대상 감도는 탄소수에 반비례한다: 탄소수가 많을수록 감도가 증가합니다.
    연소성 기체에 대하여 감응하지 않는다: 연소성 기체(탄화수소 등)에 매우 민감하게 반응합니다.
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92. 목표값이 미리 정해진 변화를 하거나 제어순서 등을 지정하는 제어로서 금속이나 유리 등의 열처리에 응용하면 좋은 제어방식은?

  1. 프로그램제어
  2. 비율제어
  3. 캐스케이드제어
  4. 타력제어
(정답률: 70%)
  • 프로그램제어는 목표값이 미리 정해진 변화를 하거나 제어 순서가 지정된 방식으로, 금속이나 유리의 열처리 공정처럼 정해진 단계별 제어가 필요한 경우에 응용됩니다.
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93. 고속회전이 가능하므로 소형으로 대용량 계량이 가능하고 주로 대수용가의 가스측정에 적당한 계기는?

  1. 루트미터
  2. 막식가스미터
  3. 습식가스미터
  4. 오리피스미터
(정답률: 75%)
  • 루트미터는 고속회전이 가능하여 소형으로 대용량 계량이 가능하므로 대수용가 가스측정에 가장 적합합니다.
    오답 노트
    막식가스미터: 회전수가 비교적 늦어 소용량 측정에 적합합니다.
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94. 광전관식 노점계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기구가 복잡하다.
  2. 냉각장치가 필요 없다.
  3. 저습도의 측정이 가능하다.
  4. 상온 또는 저온에서 상점의 정도가 우수하다.
(정답률: 62%)
  • 광전관식 노점계는 노점을 측정하기 위해 반드시 냉각장치가 필요합니다.
    오답 노트
    기구가 복잡하다, 저습도의 측정이 가능하다, 상온 또는 저온에서 상점의 정도가 우수하다: 모두 광전관식 노점계의 올바른 특징입니다.
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95. 기준가스미터 교정주기는 얼마인가?

  1. 1년
  2. 2년
  3. 3년
  4. 5년
(정답률: 58%)
  • 기준 가스미터의 법정 교정 주기는 2년입니다.
    오답 노트
    기준 부피 탱크, 기준 액체용 유량계, 기준 전력량계, 주철제 및 연강제 기준 분동 모두 교정 주기가 2년입니다.
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96. 제어의 최종신호 값이 이 신호의 원인이 되었던 전달 요소로 되돌려지는 제어방식은?

  1. open-loop 제어계
  2. closed-loop 제어계
  3. forward 제어계
  4. feedforward 제어계
(정답률: 66%)
  • closed-loop 제어계는 출력측의 신호를 다시 입력측으로 되돌리는 피드백 과정을 통해 목표값과 제어량의 오차를 수정하는 폐회로 제어 방식입니다.
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97. 로터리 피스톤형 유량계에서 중량유량을 구하는 식은? (단, C : 유량계수, A : 유출구의 단면적, W : 유체 중의 피스톤 중량, a : 피스톤의 단면적이다.)

(정답률: 56%)
  • 로터리 피스톤형 유량계의 중량유량은 유량계수, 단면적, 피스톤 중량 및 중력가속도를 이용한 에너지 보존 원리로 계산합니다.
    $$G = CA \sqrt{\frac{2g\gamma W}{a}}$$
    $$G = CA \sqrt{\frac{2g\gamma W}{a}}$$
    $$G = CA \sqrt{\frac{2g\gamma W}{a}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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98. 연소 분석법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 폭발법은 대체로 가스 조성이 일정할 때 사용하는 것이 안전하다.
  2. 완만연소법은 질소 산화물 생성을 방지할 수 있다.
  3. 분별연소법에서 사용되는 촉매는 파라듐, 백금 등이 있다.
  4. 완만 연소법은 지름 0.5mm 정도의 백금선을 사용한다.
(정답률: 48%)
  • 폭발법은 가연성 가스 시료를 전기스파크로 폭발시켜 체적 감소량으로 성분을 분석하는 방법으로, 가스 조성이 일정할 때의 안전성과는 무관하며 주로 수소나 소량의 탄화수소를 함유한 시료 분석에 적합합니다.
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99. 액주식 압력계에 봉입되는 액체로서 가장 부적당한 것은?

  1. 윤활유
  2. 수은
  3. 물
  4. 석유
(정답률: 57%)
  • 액주 압력계에 사용되는 유체로는 수은, 기름, 알코올, 물 등이 널리 사용됩니다. 따라서 윤활유는 액주식 압력계의 봉입 액체로 부적당합니다.
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100. 속도분포식 U＝4y2/3일 때 경계면에서 0.3m지점의 속도구배 (S-1)는?

  1. 2.76
  2. 3.38
  3. 3.98
  4. 4.56
(정답률: 52%)
  • 속도분포식 $U = 4y^{2/3}$에서 속도구배는 $y$에 대한 미분값 $\frac{dU}{dy}$를 의미합니다.
    $$S = \frac{dU}{dy} = 4 \times \frac{2}{3} y^{-1/3}$$
    $$S = 4 \times \frac{2}{3} \times 0.3^{-1/3}$$
    $$S = 3.98$$
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