가스기사 필기 기출문제복원 (2017-08-26)

가스기사
(2017-08-26 기출문제)

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1과목: 가스유체역학

1. 표준기압, 25℃인 공기 속에서 어떤 물체가 910m/s의 속도로 움직인다. 이때 음속과 물체의 마하수는 각각 얼마인가? (단, 공기의 비열비는 1.4, 기체상수는 287J/㎏·K이다.)

  1. 326m/s, 2.79
  2. 346m/s, 2.63
  3. 359m/s, 2.53
  4. 367m/s, 2.48
(정답률: 78%)
  • 공기의 온도와 성질을 이용하여 음속을 먼저 구한 뒤, 물체의 속도를 음속으로 나누어 마하수를 계산합니다.
    먼저 절대온도 $T = 25 + 273.15 = 298.15\text{ K}$를 적용합니다.
    음속 계산:
    $$\text{음속} = \sqrt{K \times R \times T}$$
    $$\text{음속} = \sqrt{1.4 \times 287 \times 298.15}$$
    $$\text{음속} = 346.1\text{ m/s}$$
    마하수 계산:
    $$\text{마하수} = \frac{\text{물체 속도}}{\text{음속}}$$
    $$\text{마하수} = \frac{910}{346.1}$$
    $$\text{마하수} = 2.63$$
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2. 한 변의 길이가 a인 정삼각형 모양의 단면을 갖는 파이프 내로 유체가 흐른다. 이 파이프의 수력반경(hydraulic radius)은?

(정답률: 74%)
  • 수력반경은 단면적을 접수길이(윤변)로 나눈 값입니다. 정삼각형의 단면적은 $\frac{\sqrt{3}}{4}a^2$이고, 접수길이는 $3a$이므로 이를 계산하면 다음과 같습니다.
    $$\text{수력반경} = \frac{\frac{\sqrt{3}}{4}a^2}{3a} = \frac{\sqrt{3}}{12}a$$
    따라서 정답은 입니다.
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3. 그림에서 수은주의 높이 차이 h가 80㎝를 가리킬 때 B지점의 압력이 1.25㎏f/cm2이라면 A지점의 압력은 약 몇 ㎏f/cm2인가? (단, 수은의 비중은 13.6이다.)

  1. 1.08
  2. 1.19
  3. 2.26
  4. 3.19
(정답률: 54%)
  • 수은 마노미터의 높이 차이를 이용하여 두 지점의 압력 차이를 계산하는 문제입니다. 수은의 비중을 고려하여 압력차를 구한 뒤 B지점의 압력을 더해 A지점의 압력을 산출합니다.
    $$P_A = P_B + \rho g h$$
    $$P_A = 1.25 + \frac{13.6 \times 80}{10000}$$
    $$P_A = 2.26$$
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4. 다음 중 정상유동과 관계있는 식은? (단, V＝속도벡터, s＝임의방향좌표, t＝시간이다.)(문제 오류로 보기 내용이 정확하지 않습니다. 정확한 내용을 아시는 분 께서는 오류 신고를 통하여 내용 작성 부탁 드립니다. 정답은 1번입니다.)

  1. ∂V/∂t=0
  2. ∂V/∂s≠0
  3. ∂V/∂t≠0
  4. ∂V/∂s=0
(정답률: 81%)
  • 정상 유동은 어느 한 점을 관찰할 때 그 점에서의 유동 특성이 시간에 관계없이 일정하게 유지되는 흐름을 말합니다. 따라서 시간 $t$에 대한 속도 $V$의 변화율이 $0$이어야 합니다.
    $$\frac{\partial V}{\partial t} = 0$$
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5. 베르누이의 방정식에 쓰이지 않는 head(수두)는?

  1. 압력수두
  2. 밀도수두
  3. 위치수두
  4. 속도수두
(정답률: 84%)
  • 베르누이 방정식은 유체의 에너지 보존 법칙으로, 전수두는 압력수두, 속도수두, 위치수두의 합으로 구성됩니다.
    $$H = \frac{P}{\gamma} + \frac{V^{2}}{2g} + Z$$
    따라서 밀도수두는 베르누이 방정식에 포함되지 않는 항목입니다.
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6. 측정기기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. Piezometer : 탱크나 관 속의 작은 유압을 측정하는 액주계
  2. Micromanometer : 작은 압력차를 측정 할 수 있는 압력계
  3. Mercury Barometer : 물을 이용하여 대기 절대압력을 측정하는 장치
  4. Inclined-tube manometer : 액주를 경사시켜 계측의 감도를 높인 압력계
(정답률: 85%)
  • Mercury Barometer는 이름 그대로 물이 아닌 수은(Mercury)을 이용하여 대기 절대압력을 측정하는 장치입니다.
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7. 5.165 mH2O는 다음 중 어느 것과 같은가?

  1. 760 ㎜Hg
  2. 0.5 atm
  3. 0.7 bar
  4. 1013 ㎜Hg
(정답률: 79%)
  • 수두(물기둥 높이)를 기압 단위로 변환하는 문제입니다. $1\text{ atm}$이 물기둥 $10.33\text{ m}$의 압력과 같다는 원리를 이용합니다.
    $$P = \frac{h}{10.33}$$
    $$P = \frac{5.165}{10.33}$$
    $$P = 0.5\text{ atm}$$
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8. Hagen - Poiseuille 식은 -(dP/dx)＝(32μVavg)/D2로 표현한다. 이 식을 유체에 적용시키기 위한 가정이 아닌 것은?

  1. 뉴턴유체
  2. 압축성
  3. 층류
  4. 정상상태
(정답률: 68%)
  • 하겐-푸아죄유 식은 정상 상태에서 뉴턴 유체가 층류로 흐르는 비압축성 유체(액체)의 압력 강하를 설명하는 식입니다. 따라서 압축성 유체는 이 식의 적용 가정이 아닙니다.
    오답 노트
    뉴턴유체, 층류, 정상상태: 모두 하겐-푸아죄유 식의 필수 적용 조건입니다.
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9. 평판을 지나는 경계층 유동에 관한 설명으로 옳은 것은? (단, x는 평판 앞쪽 끝으로부터의 거리를 나타낸다.)

  1. 평판 유동에서 층류 경계층의 두께는 x1/2에 비례한다.
  2. 경계층에서 두께는 물체의 표면부터 측정한 속도가 경계층의 외부 속도의 80%가 되는 점까지의 거리이다.
  3. 평판에 형성되는 난류 경계층의 두께는 x에 비례한다.
  4. 평판 위의 층류 경계층의 두께는 거리의 제곱에 비례한다.
(정답률: 64%)
  • 평판 유동에서 층류 경계층의 두께는 거리 $x$의 $1/2$ 제곱에 비례하는 특성을 가집니다.
    오답 노트
    경계층 두께 정의: 외부 속도의 99%가 되는 지점까지의 거리
    난류 경계층 두께: $x^{4/5}$에 비례
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10. 다음 중 차원 표시가 틀린 것은? (단, M : 질량, L : 길이, T: 시간, F : 힘이다.)

  1. 절대점성계수 : μ＝[FL-1T]
  2. 동점성계수 : ν＝[L2T-1]
  3. 압력 : P＝[FL-2]
  4. 힘 : F＝[MLT-2]
(정답률: 66%)
  • 절대점성계수의 올바른 차원은 $ML^{-1}T^{-1}$ 또는 $M/LT$ 입니다. 따라서 절대점성계수 : $\mu=[FL^{-1}T]$ 표시는 틀린 것입니다.
    오답 노트
    동점성계수: $L^{2}T^{-1}$ (옳음)
    압력: $FL^{-2}$ (옳음)
    힘: $MLT^{-2}$ (옳음)
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11. 표면이 매끈한 원관인 경우 일반적으로 레이놀즈수가 어떤 값일 때 층류가 되는가?

  1. 4000 보다 클 때
  2. 40002일 때
  3. 2100 보다 작을 때
  4. 21002일 때
(정답률: 88%)
  • 표면이 매끈한 원관 내의 유체 흐름에서 레이놀즈수가 $2100$ 보다 작을 때 유체 입자가 층을 이루어 흐르는 층류 상태가 됩니다.
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12. 다음 중 의소성 유체(pseudo plastics)에 속하는 것은?

  1. 고분자 용액
  2. 점토 현탁액
  3. 치약
  4. 공업용수
(정답률: 70%)
  • 의소성 유체(pseudo plastics)는 전단 응력이 증가함에 따라 겉보기 점도가 감소하여 더 쉽게 흐르게 되는 비뉴턴 유체입니다. 고분자 용액, 고무, 라텍스, 펄프 등이 이에 해당합니다.
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13. 압력 100kPa abs, 온도 20℃의 공기 5㎏이 등엔트로피가 변화하여 온도 160℃로 되었다면 최종압력은 몇 kPa abs인가? (단, 공기의 비열비 k＝1.4이다.)

  1. 392
  2. 265
  3. 112
  4. 462
(정답률: 51%)
  • 등엔트로피 과정에서 온도와 압력의 관계식을 이용하여 최종 압력을 구할 수 있습니다.
    $$P_{2} = P_{1} \times ( \frac{T_{2}}{T_{1}} )^{\frac{k}{k-1}}$$
    $$P_{2} = 100 \times ( \frac{160+273}{20+273} )^{\frac{1.4}{1.4-1}}$$
    $$P_{2} = 392$$
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14. 축류펌프의 특정에 대해 잘못 설명한 것은?

  1. 가동익(가동날개)의 설치각도를 크게 하면 유량을 감소시킬 수 있다.
  2. 비속도가 높은 영역에서는 원심펌프보다 효율이 높다.
  3. 깃의 수를 많이 하면 양정이 증가한다.
  4. 체절상태로 운전은 불가능하다.
(정답률: 62%)
  • 축류펌프에서 가동익(가동날개)의 설치각도를 크게 하면 유체가 흐르는 통로의 각도가 변하여 유량이 증가하게 됩니다. 따라서 설치각도를 크게 하여 유량을 감소시킨다는 설명은 잘못되었습니다.
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15. 다음의 압축성 유체의 흐름 과정 중 등엔트로피 과정인 것은?

  1. 가역단열 과정
  2. 가역등온 과정
  3. 마찰이 있는 단열 과정
  4. 마찰이 없는 비가역 과정
(정답률: 85%)
  • 등엔트로피 과정은 외부와의 열 교환이 없는 단열 상태에서 마찰 등의 손실이 없는 가역적인 과정이 동시에 충족될 때 성립합니다. 따라서 가역단열 과정이 정답입니다.
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16. 유체의 흐름에 대한 설명으로 다음 중 옳은 것을 모두 나타내면?

  1. ㉮
  2. ㉮, ㉰
  3. ㉮, ㉯
  4. ㉮, ㉯, ㉰
(정답률: 66%)
  • 유체의 흐름에서 난류 전단 응력은 레이놀즈 응력으로 표시하며, 후류는 박리가 일어나는 경계로부터 하류 구역을 의미하므로 ㉮와 ㉯는 옳은 설명입니다.
    오답 노트
    유체와 고체벽 사이에는 점성에 의해 전단 응력이 반드시 작용합니다.
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17. 부력에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 부력은 유체에 잠겨있을 때 물체에 대하여 수직 위로 작용한다.
  2. 부력의 중심을 부심이라 하고 유체의 잠긴 체적의 중심이다.
  3. 부력의 크기는 물체가 유체 속에 잠긴 체적에 해당하는 유체의 무게와 같다.
  4. 물체가 액체 위에 떠 있을 때는 부력이 수직 아래로 작용한다.
(정답률: 83%)
  • 부력은 유체 속에 잠긴 물체에 대해 항상 중력의 반대 방향인 수직 위쪽으로 작용하는 힘입니다. 따라서 물체가 액체 위에 떠 있을 때 부력이 수직 아래로 작용한다는 설명은 틀린 것입니다.
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18. 구가 유체 속을 자유낙하할 때 받는 항력 F가 점성계수 μ, 지름 D, 속도 V의 함수로 주어진다. 이 물리량들 사이의 관계식을 무차원으로 나타내고자 할 때 차원해석에 의하면 몇개의 무차원수로 나타낼 수 있는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 66%)
  • 차원해석의 버킹엄 $\pi$ 정리에 따라 무차원수의 개수는 전체 물리량의 수에서 기본 차원의 수(M, L, T)를 뺀 값과 같습니다.
    $$\text{무차원수 개수} = \text{물리량 수} - \text{기본 차원 수}$$
    $$\text{무차원수 개수} = 4 - 3 = 1$$
    물리량은 항력, 점성계수, 지름, 속도 총 4개이며 기본 차원은 3개이므로, 1개의 무차원수로 나타낼 수 있습니다.
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19. 내경 0.1m인 수평 원관으로 물이 흐르고 있다. A단면에 미치는 압력이 100Pa, B단면에 미치는 압력이 50Pa라고 하면 A, B 두 단면 사이의 관벽에 미치는 마찰력은 몇 N인가?

  1. 0.393
  2. 1.57
  3. 3.93
  4. 15.7
(정답률: 46%)
  • 수평 원관에서 두 단면 사이의 마찰력은 압력 차이에 단면적을 곱하여 구할 수 있습니다.
    $$F = (P_A - P_B) \times A$$
    $$F = (100 - 50) \times (\frac{\pi}{4} \times 0.1^2)$$
    $$F = 0.393$$
    따라서 관벽에 미치는 마찰력은 $0.393 \text{ N}$ 입니다.

  • <문제 해설>
    F = PA
    =(100-50)×(PI/4×0.1^2)
    [해설작성자 : 호잇2]
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20. 터보팬의 전압이 250mmAq, 축 동력이 0.5PS, 전압효율이 45%라면 유량은 약 몇 m3/min인가?

  1. 7.1
  2. 6.1
  3. 5.1
  4. 4.1
(정답률: 47%)
  • 송풍기의 축 동력과 유량, 전압의 관계식을 이용하여 유량을 계산합니다.
    $$Q = \frac{75 \times \eta \times PS \times 60}{P}$$
    $$Q = \frac{75 \times 0.45 \times 0.5 \times 60}{250}$$
    $$Q = 4.05 \approx 4.1$$
    따라서 유량은 $4.1 \text{ m}^3/\text{min}$ 입니다.
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2과목: 연소공학

21. 연소온도를 높이는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 연료 또는 공기를 예열한다.
  2. 발열량이 높은 연료를 사용한다.
  3. 연소용 공기의 산소농도를 높인다.
  4. 복사전열을 줄이기 위해 연소속도를 늦춘다.
(정답률: 85%)
  • 연소온도를 높이기 위해서는 열손실을 줄이고 에너지 밀도를 높여야 합니다. 복사전열을 줄이기 위해 연소속도를 늦추는 것이 아니라, 오히려 연소속도를 빠르게 하여 체류 시간을 줄임으로써 전열 손실을 최소화해야 온도를 높일 수 있습니다.
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22. 액체연료를 미세한 기름방울로 잘게 부수어 단위 질량당의 표면적을 증가시키고 기름방울을 분산, 주위 공기와의 혼합을 적당히 하는 것을 미립화라고 한다. 다음 중 원판, 컵 등의 외주에서 원심력에 의해 액체를 분산시키는 방법에 의해 미립화 하는 분무기는?

  1. 회전체 분무기
  2. 충돌식 분무기
  3. 초음파 분무기
  4. 정전식 분무기
(정답률: 87%)
  • 원판이나 컵의 외주에서 원심력을 이용하여 액체를 미세한 방울로 분산시키는 방식은 회전체 분무기의 핵심 원리입니다.
    오답 노트
    초음파 분무기: 진동을 이용한 무화 방식입니다.
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23. 공기비에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 이론공기량에 대한 실제공기량의 비이다.
  2. 무연탄보다 중유 연소 시 이론공기량이 더 적다.
  3. 부하율이 변동될 때의 공기비를 턴다운(turn down) 비라고 한다.
  4. 공기비를 낮추면 불완전 연소 성분이 증가한다.
(정답률: 63%)
  • 이론공기량은 연료의 성분(탄소, 수소 함량 등)에 따라 결정되며, 무연탄과 중유의 이론공기량을 단순 비교하여 중유가 더 적다고 단정할 수 없습니다.
    오답 노트
    부하율이 변동될 때의 공기비를 턴다운(turn down) 비라고 한다: 턴다운 비는 공기비가 아니라 연소기의 최소 부하와 최대 부하의 비율을 의미합니다.
  • 무연탄은 연소방법에 따라 공기비가 달라질수 있다
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24. 메탄가스 1m3를 완전 연소시키는 데 필요한 공기량은 몇 m3인가? (단, 공기 중 산소는 20% 함유되어 있다.)

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 68%)
  • 메탄의 완전 연소 반응식($CH_{4} + 2O_{2} \rightarrow CO_{2} + 2H_{2}O$)에 따라 메탄 $1\text{m}^{3}$당 필요한 산소량은 $2\text{m}^{3}$이며, 이를 공기 중 산소 농도로 나눕니다.
    $$ \text{공기량} = \frac{\text{필요 산소량}}{\text{산소 농도}} $$
    $$ \text{공기량} = \frac{2}{0.2} $$
    $$ \text{공기량} = 10 $$
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25. 수증기 1mol이 100℃, 1atm에서 물로 가역적으로 응축될 때 엔트로피의 변화는 약 몇 cal/mol·K인가? (단, 물의 증발열은 539cal/g, 수증기는 이상기체라고 가정한다.)

  1. 26
  2. 540
  3. 1700
  4. 2200
(정답률: 48%)
  • 가역 응축 과정에서 엔트로피 변화량은 증발열(잠열)을 절대온도로 나누어 계산합니다.
    $$ \Delta S = \frac{Q}{T} $$
    $$ \Delta S = \frac{539 \times 18}{273 + 100} $$
    $$ \Delta S = 26 $$
  • ds = dQ/T
    = 539x18 / 273+100 =. 26.010 cal/mol•k
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26. 메탄의 탄화수소 (C/H) 비는 얼마인가?

  1. 0.25
  2. 1
  3. 3
  4. 4
(정답률: 74%)
  • 메탄의 분자식은 $CH_{4}$이며, 탄소와 수소의 중량비를 계산하여 구합니다.
    $$C/H = \frac{12}{1 \times 4}$$
    $$C/H = \frac{12}{4}$$
    $$C/H = 3$$
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27. 프로판가스의 연소과정에서 발생한 열량이 13000kcal/㎏, 연소할 때 발생된 수증기의 잠열이 2000kcal/㎏ 일 경우, 프로판 가스의 연소효율은 얼마인가? (단, 프로판가스의 진발열량은 11000kcal/㎏이다.)

  1. 50%
  2. 100%
  3. 150%
  4. 200%
(정답률: 75%)
  • 연소효율은 실제 발생한 열량(실발열량)을 연료의 고유한 진발열량으로 나누어 계산합니다.
    $$Efficiency = \frac{Actual Heat}{True Heat}$$
    $$Efficiency = \frac{11000}{11000}$$
    $$Efficiency = 1.0$$
    결과값 $1.0$을 백분율로 환산하면 $100\%$ 입니다.
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28. 프로판가스 1Sm3을 완전연소시켰을 때의 건조연소가스량은 약 몇 Sm3인가? (단, 공기 중의 산소는 21v%이다.)

  1. 10
  2. 16
  3. 22
  4. 30
(정답률: 64%)
  • 프로판($C_{3}H_{8}$)의 완전연소 반응식을 통해 생성되는 이산화탄소와 공급된 공기 중의 질소량을 합산하여 건조연소가스량을 구합니다.
    $$C_{3}H_{8} + 5O_{2} \rightarrow 3CO_{2} + 4H_{2}O$$
    $$G = 3 + \frac{0.79}{0.21} \times 5$$
    $$G = 3 + 18.8$$
    $$G = 21.8$$
  • C3H8 + 5 O2 -→ 3 CO2 + 4 H2O
    3 + (0.79/0.21)*5 = 21.8
    CO2 N2
    [해설작성자 : comcbt.com 이용자]
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29. 1kWh의 열당량은?

  1. 376kcal
  2. 427kcal
  3. 632kcal
  4. 860kcal
(정답률: 81%)
  • 전기에너지 단위인 $1\text{ kWh}$를 열량 단위인 $\text{kcal}$로 환산하는 기본 개념 문제입니다. $1\text{ kWh}$의 전기에너지는 약 $860\text{ kcal}$의 열에너지와 동일합니다.
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30. 내압(耐壓) 방폭구조로 방폭전기기기를 설계할 때 가장 중요하게 고려 할 사항은?

  1. 가연성 가스의 연소열
  2. 가연성 가스의 안전간극
  3. 가연성 가스의 발화점(발화도)
  4. 가연성 가스의 최소점화에너지
(정답률: 83%)
  • 내압방폭구조는 용기 내부에서 폭발이 발생하더라도 그 압력을 견뎌내고 외부의 가연성 가스에 점화되지 않도록 설계하는 것이 핵심입니다. 따라서 화염이 외부로 전파되지 않도록 제어하는 가연성 가스의 안전간극 확보가 가장 중요합니다.
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31. 폭발형태 중 가스 용기나 저장탱크가 직화에 노출되어 가열되고 용기 또는 저장탱크의 강도를 상실한 부분을 통한 급격한 파단에 의해 내부비등액체가 일시에 유출되어 화구(fireball) 현상을 동반하며 폭발하는 현상은?

  1. BLEVE
  2. VCE
  3. Jet fire
  4. Flash over
(정답률: 85%)
  • 가열된 액체 저장탱크가 파단되면서 내부의 비등액체가 일시에 유출되어 화구(fireball)를 형성하며 폭발하는 현상을 BLEVE(비등액체 팽창증기 폭발)라고 합니다.
    오답 노트
    Flash over: 열 공급으로 인해 실내 가연성 가스가 일시에 연소하는 현상
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32. 착화온도에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 압력이 높을수록 낮아진다.
  2. 발열량이 클수록 낮아진다.
  3. 반응활성도가 클수록 높아진다.
  4. 산소량이 증가할수록 낮아진다.
(정답률: 70%)
  • 반응활성도가 클수록 화학 반응이 더 쉽게 일어나므로 착화 온도는 낮아집니다.
    오답 노트
    압력이 높을수록, 발열량이 클수록, 산소량이 증가할수록 모두 착화 온도를 낮추는 요인입니다.
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33. 분자량이 30인 어떤 가스의 정압비열이 0.516kJ/㎏·K이라고 가정 할 때 이 가스의 비열비 k는 약 얼마인가?

  1. 1.0
  2. 1.4
  3. 1.8
  4. 2.2
(정답률: 53%)
  • 정압비열과 비열비, 기체상수의 관계식을 이용하여 비열비를 산출합니다.
    $$C_p = \frac{k}{k-1} \times R$$
    $$0.516 = \frac{k}{k-1} \times \frac{8.314}{30}$$
    $$k = 2.2$$
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34. 다음과 같은 조성을 갖는 혼합가스의 분자량은? (단, 혼합가스의 체적비는 CO2(13.1%), O2(7.7%), N2(79.2%)이다.)

  1. 22.81
  2. 24.94
  3. 28.67
  4. 30.40
(정답률: 71%)
  • 혼합가스의 평균 분자량은 각 성분 가스의 분자량에 체적비(몰분율)를 곱하여 합산하여 구합니다.
    $$M_{avg} = \frac{\sum (M_i \times V_i)}{100}$$
    $$M_{avg} = \frac{44 \times 13.1 + 32 \times 7.7 + 28 \times 79.2}{100}$$
    $$M_{avg} = 30.40$$
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35. 공기흐름이 난류일 때 가스연료의 연소현상에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 화염이 뚜렷하게 나타난다.
  2. 연소가 양호하여 화염이 짧아진다.
  3. 불완전연소에 의해 열효율이 감소한다.
  4. 화염이 길어지면서 완전연소가 일어난다.
(정답률: 57%)
  • 난류 연소는 층류 연소에 비해 가스와 산소의 혼합이 매우 활발하게 일어나므로 연소 효율이 좋아지며, 이로 인해 화염의 길이가 짧아지는 특성을 갖습니다.
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36. 고발열량에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 총발열량이다.
  2. 진발열량이라고도 한다.
  3. 연료가 연소될 때 연소가스 중에 수증기의 응축잠열을 포함한 열량이다.
  4. Hh＝HL＋Hs＝HL＋600(9H＋W)로 나타낼 수 있다.
(정답률: 75%)
  • 고발열량은 연료 연소 시 수증기의 응축잠열을 포함한 총발열량을 의미합니다. 반면, 진발열량은 고발열량에서 응축잠열을 뺀 저발열량을 의미하므로 고발열량을 진발열량이라고 하는 것은 틀린 설명입니다.
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37. 옥탄(g)의 연소 엔탈피는 반응물 중의 수증기가 응축되어 물이 되었을 때 25℃에서 -48220kJ/㎏이다. 이 상태에서 옥탄(g)의 저위발열량은 약 몇 kJ/㎏인가? (단, 25℃ 물의 증발엔탈피[hfg]는 2441.8kJ/㎏이다.)

  1. 40750
  2. 42320
  3. 44750
  4. 45778
(정답률: 48%)
  • 고위발열량에서 생성된 수증기의 응축잠열을 제외하면 저위발열량이 됩니다. 옥탄($C_{8}H_{18}$) 1kg당 생성되는 수증기량을 계산하여 증발엔탈피를 곱해 차감합니다.
    $$\text{저위발열량} = \text{고위발열량} - (\text{수증기 생성량} \times \text{증발엔탈피})$$
    $$\text{LHV} = 48220 - (\frac{9 \times 18}{114} \times 2441.8)$$
    $$\text{LHV} = 44750$$
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38. 밀폐된 용기 또는 설비 안에 밀봉된 가스가 그 용기 또는 설비의 사고로 인하여 파손되거나 오조작의 경우에만 누출될 위험이 있는 장소는 위험장소의 등급 중 어디에 해당하는가?

  1. 0종
  2. 1종
  3. 2종
  4. 3종
(정답률: 77%)
  • 밀폐된 용기나 설비 내에 밀봉된 가연성 가스가 사고나 오조작으로 인해 누출될 위험이 있는 장소는 2종 위험장소에 해당합니다. 이는 정상 상태에서는 폭발성 분위기가 조성되지 않으나, 사고 시 일시적으로 위험해질 수 있는 구역을 의미합니다.
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39. 연소의 3요소가 아닌 것은?

  1. 가연성 물질
  2. 산소공급원
  3. 발화점
  4. 점화원
(정답률: 88%)
  • 연소의 3요소는 가연성 물질, 산소공급원, 점화원입니다. 발화점은 물질이 스스로 타기 시작하는 온도로, 연소의 필수 3요소에 해당하지 않습니다.
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40. 폭굉유도거리에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 압력 이 높을수록 짧아진다.
  2. 관속에 방해물이 있으면 길어진다.
  3. 층류연소속도가 작을수록 짧아진다.
  4. 점화원의 에너지가 강할수록 길어진다.
(정답률: 65%)
  • 폭굉 유도거리는 압력이 높을수록, 점화원 에너지가 클수록, 관 속에 방해물이 있을수록, 연소속도가 클수록 짧아집니다.
    오답 노트
    관속에 방해물이 있으면 길어진다: 방해물이 있으면 짧아집니다.
    층류연소속도가 작을수록 짧아진다: 연소속도가 클수록 짧아집니다.
    점화원의 에너지가 강할수록 길어진다: 에너지가 클수록 짧아집니다.
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3과목: 가스설비

41. 아세틸렌은 금속과 접촉 반응하여 폭발성 물질을 생성한다. 다음 금속 중 이에 해당하지 않는 것은?

  1. 금
  2. 은
  3. 동
  4. 수은
(정답률: 77%)
  • 아세틸렌은 동, 은, 수은 등의 금속과 반응하여 폭발성 물질인 아세틸라이드를 생성하지만, 금은 매우 안정적인 금속이므로 아세틸렌과 반응하지 않습니다.
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42. 다음 보기의 비파괴 검사방법은?

  1. 방사선투과 검사
  2. 침투탐상 검사
  3. 초음파탐상 검사
  4. 자분탐상 검사
(정답률: 62%)

  • 초음파탐상 검사(UT)는 재료 내부에 초음파를 투과시켜 결함으로부터 반사되는 신호를 분석하여 내부 결함 유무 및 위치를 확인하는 비파괴 검사 방법입니다.
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43. 왕복형 압축기의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 압축효율이 낮다.
  2. 쉽게 고압이 얻어진다.
  3. 기초 설치 면적이 작다.
  4. 접촉부가 적어 보수가 쉽다.
(정답률: 67%)
  • 왕복형 압축기는 구조적으로 고압을 얻기에 유리한 특징을 가지고 있습니다.
    오답 노트
    접촉부가 적어 보수가 쉽다: 접촉 부분이 많아 고장 발생이 쉽고 수리가 어렵습니다.
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44. 어떤 냉동기에서 0℃의 물로 0℃의 얼음 3톤을 만드는데 100kWh의 일이 소요되었다면 이 냉동기의 성능계수는? (단, 물의 응고열은 80kcal/㎏이다.)

  1. 1.72
  2. 2.79
  3. 3.72
  4. 4.73
(정답률: 53%)
  • 냉동기의 성능계수(COP)는 냉동기에서 제거한 열량(냉동효과)을 소요된 일량으로 나눈 값입니다.
    $$COP = \frac{Q}{W}$$
    $$COP = \frac{3000 \times 80}{100 \times 860}$$
    $$COP = 2.79$$

  • <문제 해설>
    (3000*80) / (100*860) = 2.79
    [해설작성자 : 뮥뮥뭉]
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45. 가스 연소기에서 발생할 수 있는 역화(Flash back)현상의 발생원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 분출속도가 연소속도보다 빠른 경우
  2. 노즐, 기구밸브 등이 막혀 가스량이 극히 적게 된 경우
  3. 연소속도가 일정하고 분출속도가 느린 경우
  4. 버너가 오래되어 부식에 의해 염공이 크게 된 경우
(정답률: 63%)
  • 역화(Flash back)는 가스의 분출속도가 연소속도보다 느릴 때 화염이 버너 내부로 빨려 들어가는 현상입니다. 따라서 분출속도가 연소속도보다 빠른 경우에는 역화가 발생하지 않습니다.
    오답 노트
    노즐, 기구밸브 등이 막혀 가스량이 적거나, 연소속도가 분출속도보다 빠르거나, 부식으로 염공이 커진 경우는 모두 분출속도를 상대적으로 느리게 만들어 역화를 유발하는 원인이 됩니다.
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46. 수소가스 집합장치의 설계 매니폴드 지관에서 감압밸브는 상용압력이 14MPa인 경우 내압시험 압력은 얼마 이상인가?

  1. 14MPa
  2. 21MPa
  3. 25MPa
  4. 28MPa
(정답률: 75%)
  • 내압시험 압력은 상용압력의 1.5배 이상으로 설정해야 합니다.
    $$P = P_{0} \times 1.5$$
    $$P = 14 \times 1.5$$
    $$P = 21$$
    따라서 내압시험 압력은 $21\text{MPa}$이상이어야 합니다.
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47. 콕 및 호스에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 고압고무호스 중 투윈호스는 차압 100kPa이하에서 정상적으로 작동하는 체크밸브를 부착하여 제작한다.
  2. 용기밸브 및 조정기에 연결하는 이음쇠의 나사는 오른나사로서 W22.5 x 14T, 나사부의 길이는 20㎜ 이상으로 한다.
  3. 상자콕은 과류차단안전기구가 부착된 것으로서 배관과 카플러를 연결하는 구조이고, 주물황동을 사용할 수 있다.
  4. 콕은 70kPa이상의 공기압을 10분간 가했을 때 누출이 없는 것으로 한다.
(정답률: 62%)
  • 상자콕은 과류차단안전기구가 부착되어 배관과 카플러를 연결하는 구조이며, 재질로 주물황동을 사용할 수 있습니다.
    오답 노트
    투윈호스: 차압 $70\text{kPa}$이하에서 작동하는 체크밸브 부착
    이음쇠 나사: 왼나사이며 나사부 길이는 $12\text{mm}$이상
    콕 기밀시험: $35\text{kPa}$이상의 공기압을 1분간 가함
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48. 용기용 밸브는 가스 충전구의 형식에 따라 A형, B형, C형의 3종류가 있다. 가스 충전구가 암나사로 되어있는 것은?

  1. A 형
  2. B 형
  3. A, B 형
  4. C 형
(정답률: 86%)
  • 용기용 밸브의 충전구 형식 중 B형은 암나사 구조입니다.
    오답 노트
    A형: 수나사
    C형: 나사산 없음
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49. 압력 2MPa 이하의 고압가스 배관설비로서 곡관을 사용하기가 곤란한 경우 가장 적정한 신축이음매는?

  1. 벨로우즈형 신축이음매
  2. 루프형 신축이음매
  3. 슬리브형 신축이음매
  4. 스위블형 신축이음매
(정답률: 74%)
  • 곡관을 사용하기 곤란한 좁은 공간이나 고압가스 배관설비($2\text{MPa}$이하)에서 배관의 신축을 흡수하기 위해 가장 적합한 것은 벨로우즈형 신축이음매입니다.
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50. 액화천연가스(메탄기준)를 도시가스 원료로 사용할 때 액화천연가스의 특징을 옳게 설명한 것은?

  1. 천연가스의 C/H 질량비가 3이고 기화설비가 필요하다.
  2. 천연가스의 C/H 질량비가 4이고 기화설비가 필요 없다.
  3. 천연가스의 C/H 질량비가 3이고 가스제조 및 정제설비가 필요하다.
  4. 천연가스의 C/H 질량비가 4이고 개질설비가 필요하다.
(정답률: 77%)
  • 천연가스의 주성분인 메탄($CH_{4}$)의 탄소(C)와 수소(H)의 질량비는 약 $3$이며, 액화 상태로 운송되므로 사용 시 다시 기체로 만드는 기화설비가 반드시 필요합니다.
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51. 가연성가스의 위험도가 가장 높은 가스는?

  1. 일산화탄소
  2. 메탄
  3. 산화에틸렌
  4. 수소
(정답률: 70%)
  • 가연성 가스의 위험도는 (폭발상한 - 폭발하한) / 폭발하한 값으로 결정하며, 이 값이 클수록 위험도가 높습니다.
    산화에틸렌의 위험도는 약 $25.6$으로 제시된 가스들 중 가장 높습니다.
    오답 노트
    수소: $17.75$ 일산화탄소: $4.92$ 메탄: $2$
  • 산화에틸렌의 위험도가 가장 높다.
    [해설작성자 : 가온누리]

    3~80
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52. 내용적 50L의 LPG 용기에 상온에서 액화프로판 15㎏를 충전하면 이 용기내 안전공간은 약 몇 % 정도인가? (단, LPG의 비중은 0.5이다.)

  1. 10%
  2. 20%
  3. 30%
  4. 40%
(정답률: 46%)
  • 용기 내 충전된 액체의 체적을 구한 뒤, 전체 내용적에서 차지하는 빈 공간의 비율을 계산합니다.
    $$E = \frac{W}{S}$$
    $$E = \frac{15}{0.5}$$
    $$E = 30\text{ L}$$
    안전공간 비율 계산:
    $$\text{안전공간} = \frac{V - E}{V} \times 100$$
    $$\text{안전공간} = \frac{50 - 30}{50} \times 100$$
    $$\text{안전공간} = 40\%$$
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53. 공기액화분리장치의 폭발 원인이 아닌 것은?

  1. 액체 공기 중 산소 (02)의 혼입
  2. 공기 취입구로부터 아세틸렌 혼입
  3. 공기 중 질소화합물 (NO, N02)의 혼입
  4. 압축기용 윤활유 분해에 따른 탄화수소의 생성
(정답률: 59%)
  • 공기액화분리장치의 폭발 원인은 아세틸렌 혼입, 질소화합물(NO, NO2) 혼입, 윤활유 분해로 인한 탄화수소 생성, 그리고 오존(O3)의 혼입 등이 있습니다. 따라서 액체 공기 중 산소(O2)의 혼입은 폭발의 직접적인 원인이 아닙니다.
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54. 발열량 5000kcal/m3, 비중 0.61, 공급표준압력 100mmH2O인 가스에서 발열량 11000kcal/m3, 비중 0.66, 공급표준압력이 200mmH2O인 천연가스로 변경할 경우 노즐변경율은 얼마인가?

  1. 0.49
  2. 0.58
  3. 0.71
  4. 0.82
(정답률: 54%)
  • 가스 종류 변경 시 노즐 직경의 비율을 결정하는 노즐변경율 공식을 사용하여 계산합니다.
    $$\frac{D_{2}}{D_{1}} = \frac{\sqrt{W_{1}} \times \sqrt{P_{1}}}{\sqrt{W_{2}} \times \sqrt{P_{2}}}$$
    여기서 $W$는 발열량, $P$는 공급표준압력이며 비중의 영향이 포함된 식을 적용합니다.
    $$\frac{D_{2}}{D_{1}} = \frac{\sqrt{5000} \times \sqrt{100} / \sqrt{0.61}}{\sqrt{11000} \times \sqrt{200} / \sqrt{0.66}}$$
    $$\frac{D_{2}}{D_{1}} = 0.58$$
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55. 가스 누출을 조기에 발견하기 위하여 사용되는 냄새가 나는 물질(부취제)이 아닌 것은?

  1. T.H.T
  2. T.B.M
  3. D.M.S
  4. T.E.A
(정답률: 80%)
  • 가스 누출 감지를 위해 첨가하는 부취제에는 T.H.T, T.B.M, D.M.S 등이 사용되지만, T.E.A는 부취제로 사용되지 않습니다.
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56. 펌프의 효율에 대한 설명으로 옳은 것으로만 짝지어진 것은?

  1. ㉠
  2. ㉠, ㉡
  3. ㉠, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 78%)
  • 펌프의 효율에 대한 세 가지 설명 모두 옳습니다.
    축동력에 대한 수동력의 비를 의미하며, 펌프의 구조와 크기에 따라 효율이 달라집니다. 또한 효율이 좋다는 것은 손실 동력이 적어 적은 축동력으로도 구동이 가능하다는 것을 뜻합니다.
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57. 다음 중 압력배관용 탄소강관을 나타내는 것은?

  1. SPHT
  2. SPPH
  3. SPP
  4. SPPS
(정답률: 72%)
  • 압력배관용 탄소강관의 기호는 SPPS입니다.
    오답 노트
    SPHT: 고온배관용 탄소강관
    SPPH: 고압배관용 탄소강관
    SPP: 배관용 탄소강관
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58. 고압가스 제조 장치의 재료에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 상온 건조 상태의 염소가스에 대하여는 보통강을 사용할 수 있다.
  2. 암모니아, 아세틸렌의 배관 재료에는 구리 및 구리합금이 적당하다.
  3. 고압의 이산화탄소 세정장치 등에는 내산강을 사용하는 것이 좋다.
  4. 암모니아 합성탑 내통의 재료에는 18-8 스테인리스강을 사용한다.
(정답률: 83%)
  • 암모니아와 아세틸렌은 구리와 반응하여 폭발성 화합물을 생성하거나 부식을 일으키므로, 구리 및 구리합금 대신 동 함유량이 $62\%$ 미만인 동합금을 사용해야 합니다.
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59. 도시가스의 발열량이 10400kcal/m3이고 비중이 0.5일 때 웨버지수(WI)는 얼마인가?

  1. 14142
  2. 14708
  3. 18257
  4. 27386
(정답률: 75%)
  • 가스의 발열량과 비중을 이용하여 웨버지수(WI)를 산출하는 문제입니다.
    $$WI = \frac{H}{\sqrt{G}}$$
    발열량 / \sqrt{비중}
    $$WI = \frac{10400}{\sqrt{0.5}}$$
    $$WI = 14708$$
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60. 안전밸브에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가용전식은 Cl2, C2H2 등에 사용된다.
  2. 파열판식은 구조가 간단하며, 취급이 용이하다.
  3. 파열판식은 부식성, 괴상물질을 함유한 유체에 적합하다.
  4. 피스톤식이 가장 일반적으로 널리 사용된다.
(정답률: 66%)
  • 안전밸브 중 가장 일반적으로 널리 사용되는 방식은 피스톤식이 아니라 스프링식입니다.
    오답 노트
    가용전식: 온도 상승 시 가용전이 녹아 압력을 배출하는 방식
    파열판식: 부식성이나 괴상물질 함유 유체에 적합하며 구조가 간단함
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4과목: 가스안전관리

61. 밀폐된 목욕탕에서 도시가스 순간온수기를 사용하던 중 쓰러져서 의식을 잃었다. 사고 원인으로 추정할 수 있는 것은?

  1. 가스누출에 의한 중독
  2. 부취제에 의한 중독
  3. 산소결핍에 의한 질식
  4. 질소과잉으로 인한 중독
(정답률: 77%)
  • 밀폐된 공간에서 가스 기기를 사용할 경우, 환기 불량으로 인해 산소가 소모되어 산소결핍에 의한 질식이 발생하거나 불완전 연소로 인한 일산화탄소 중독이 발생할 수 있습니다.
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62. 실제 사용하는 도시 가스의 열량이 9500kcal/m3이고, 가스사용시설의 법적 사용량은 5200m3일 때 도시가스 사용량은 약몇 m3인가? (단, 도시가스의 월사용예정량을 구할 때의 열량을 기준으로 한다.)

  1. 4,490
  2. 6,020
  3. 7,020
  4. 8,020
(정답률: 47%)
  • 법적 사용량에 실제 열량을 곱해 전체 열량을 구한 뒤, 기준 열량으로 나누어 실제 사용량을 계산합니다.
    $$V = \frac{V_{legal} \times H_{actual}}{H_{standard}}$$
    $$V = \frac{5200 \times 9500}{11000}$$
    $$V = 4490.9$$
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63. 산화에틸렌의 충전에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 산화에틸렌의 저장탱크에는 45℃ 에서 그 내부가스의 압력이 0.3MPa 이상이 되도록 질소가스를 충전한다.
  2. 산화에틸렌의 저장탱크에는 45℃에서 그 내부가스의 압력이 0.4MPa 이상이 되도록 질소가스를 충전한다.
  3. 산화에틸렌의 저장탱크에는 60℃ 에서 그 내부가스의 압력이 0.3MPa 이상이 되도록 질소가스를 충전한다.
  4. 산화에틸렌의 저장탱크에는 60℃ 에서 그 내부가스의 압력이 0.4MPa 이상이 되도록 질소가스를 충전한다.
(정답률: 57%)
  • 산화에틸렌의 저장탱크 내에서는 중합 반응을 방지하고 안정성을 유지하기 위해 $45^{\circ}C$에서 내부 가스 압력이 $0.4MPa$이상이 되도록 질소 가스를 충전해야 합니다.
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64. 공기나 산소가 섞이지 않더라도 분해폭발을 일으킬 수 있는 가스는?

  1. CO
  2. CO2
  3. H2
  4. C2H2
(정답률: 79%)
  • 분해폭발은 외부의 산소 없이 물질 자체의 화학적 분해로 인해 급격한 에너지 방출이 일어나는 현상입니다. 아세틸렌($C_{2}H_{2}$), 산화에틸렌, 히드라진, 오존 등이 대표적인 분해폭발성 가스입니다.
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65. 고압가스를 운반하기 위하여 동일한 차량에 혼합 적재 가능한 것은?

  1. 염소 - 아세틸렌
  2. 염소 - 암모니아
  3. 염소 - LPG
  4. 염소 - 수소
(정답률: 68%)
  • 염소는 아세틸렌, 암모니아, 수소(아암수)와 혼합 적재가 금지되어 있습니다. 따라서 이들과 반응성이 없는 LPG와의 혼합 적재만 가능합니다.
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66. 다음 중 독성가스는?

  1. 수소
  2. 염소
  3. 아세틸렌
  4. 메탄
(정답률: 78%)
  • 염소는 조연성이면서 동시에 인체에 치명적인 독성을 가진 독성가스입니다.
    오답 노트
    수소, 아세틸렌, 메탄: 가연성 및 비독성 가스임
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67. 고압가스용 차량에 고정된 탱크의 설계기준으로 틀린 것은?

  1. 탱크의 길이이음 및 원주이음은 맞대기 양면 용접으로 한다.
  2. 용접하는 부분의 탄소강은 탄소함유량이 1.0% 미만으로 한다.
  3. 탱크에는 지름 375㎜이상의 원형 맨홀 또는 긴 지름 375㎜ 이상, 짧은 지름 275㎜ 이상의 타원형 맨홀을 1개 이상 설치한다.
  4. 탱크의 내부에는 차량의 진행방향과 직각이 되도록 방파판을 설치한다.
(정답률: 65%)
  • 고압가스용 차량 탱크의 용접부 탄소강은 용접성 확보를 위해 탄소함유량을 $0.35\%$ 미만으로 제한해야 합니다.
    오답 노트
    용접하는 부분의 탄소함유량이 $1.0\%$ 미만으로 한다: $0.35\%$ 미만이 기준임
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68. 도시가스 공급시설 또는 그 시설에 속하는 계기를 장치하는 회로에 설치하는 것으로서 온도 및 압력과 그 시설의 상황에 따라 안전확보를 위한 주요부분에 설비가 잘못 조작되거나 이상이 발생하는 경우에 자동으로 가스의 발생을 차단시키는 장치를 무엇이라 하는가?

  1. 벤트스텍
  2. 안전밸브
  3. 인터록기구
  4. 가스누출검지통보설비
(정답률: 78%)
  • 인터록기구는 설비의 오조작이나 이상 발생 시 상호 연관된 장치를 통해 자동으로 가스 발생을 차단하여 안전을 확보하는 장치입니다.
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69. “액화석유가스충전사업”의 용어 정의에 대하여 가장 바르게 설명한 것은?

  1. 저장시설에 저장된 액화석유가스를 용기 또는 차량에 고정된 탱크에 충전하여 공급하는 사업
  2. 액화석유가스를 일반의 수요에 따라 배관을 통하여 연료로 공급하는 사업
  3. 대량수요자에게 액화한 천연가스를 공급하는 사업
  4. 수요자에게 연료용 가스를 공급하는 사업
(정답률: 79%)
  • 액화석유가스충전사업의 정의는 저장시설의 가스를 용기나 차량 고정 탱크에 충전하여 공급하는 것을 말합니다.
    오답 노트
    배관을 통해 연료로 공급: 액화석유가스 집단공급사업
    대량수요자에게 액화천연가스 공급: 가스도매사업
    수요자에게 연료용 가스 공급: 도시가스사업
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70. 고압가스특정제조허가의 대상 시설로서 옳은 것은?

  1. 석유정제업자의 석유정제시설 또는 그 부대시설에서 고압 가스를 제조하는 것으로서 그 저장능력이 10톤 이상인 것
  2. 석유화학공업자의 석유화학공업시설 또는 그 부대시설에서 고압가스를 제조하는 것으로서 그 저장능력이 10톤 이상인 것
  3. 석유화학공업자의 석유화학공업시설 또는 그 부대시설에서 고압가스를 제조하는 것으로서 그 처리능력이 1 천세제곱미터 이상인 것
  4. 철강공업자의 철강공업시설 또는 그 부대시설에서 고압가스를 제조하는 것으로서 그 처리능력이 10만세제곱미터 이상인 것
(정답률: 57%)
  • 고압가스특정제조허가 대상 시설의 기준을 묻는 문제입니다. 철강공업자의 경우 처리능력이 $10$만 $\text{m}^3$이상일 때 허가 대상에 해당합니다.
    오답 노트
    석유정제업자: 저장능력 $100$톤 이상
    석유화학공업자: 저장능력 $100$톤 이상 또는 처리능력 $1$만 $\text{m}^3$이상
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71. 액화석유가스 저장소의 저장탱크는 항상 얼마이하의 온도를 유지하여야 하는가?

  1. 30℃
  2. 40℃
  3. 50℃
  4. 60℃
(정답률: 87%)
  • 액화석유가스(LPG) 저장탱크의 안전한 관리를 위해 저장탱크의 온도는 항상 $40\text{℃}$이하로 유지해야 합니다.
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72. 유해물질이 인체에 나쁜 영향을 주지 않는다고 판단하고 일정한 기준 이하로 정한 농도를 무엇이라고 하는가?

  1. 한계농도
  2. 안전농도
  3. 위험농도
  4. 허용농도
(정답률: 77%)
  • 유해물질이 인체에 나쁜 영향을 주지 않는다고 판단하여 일정한 기준 이하로 정한 농도를 허용농도라고 합니다.
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73. 고압가스 저온저장탱크의 내부 압력이 외부 압력보다 낮아져 저장탱크가 파괴되는 것을 방지하기 위해 설치하여야할 설비로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 압력계
  2. 압력경보설비
  3. 진공안전밸브
  4. 역류방지밸브
(정답률: 71%)
  • 저온저장탱크의 내부 압력이 외부보다 낮아져 발생하는 진공 파괴를 방지하기 위해서는 진공안전밸브, 압력계, 압력경보설비, 균압관, 긴급차단장치 등이 필요합니다. 역류방지밸브는 유체의 역류를 막는 설비로 진공 파괴 방지와는 거리가 멉니다.
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74. 고압가스 특정제조시설에서 배관을 지하에 매설할 경우 지하도로 및 터널과 최소 몇 m이상의 수평거리를 유지하여야 하는가?

  1. l .5m
  2. 5m
  3. 8m
  4. 10m
(정답률: 60%)
  • 고압가스 특정제조시설의 배관을 지하에 매설할 때, 지하도로 및 터널과는 최소 $10\text{m}$이상의 수평거리를 유지해야 합니다.
    오답 노트
    건축물: $1.5\text{m}$이상
    수도 시설(독성가스): $300\text{m}$이상
    기타 지하 시설물: $0.3\text{m}$이상
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75. 구조·재료·용량 및 성능 등에서 구별되는 제품의 단위를 무엇이라고 하는가?

  1. 공정
  2. 형식
  3. 로트
  4. 셀
(정답률: 63%)
  • 구조, 재료, 용량 및 성능 등에서 구별되는 제품의 단위를 형식이라고 합니다.
    오답 노트
    로트: 1회에 생산되는 특정 제품단위
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76. 독성가스는 허용농도 얼마 이하인 가스를 뜻하는가? (단, 해당가스를 성숙한 흰 쥐 집단에게 대기 중에서 1 시간 동안 계속하여 노출시킨 경우 14 일 이내에 그 흰 쥐의 1/2 이상이 죽게 되는 가스의 농도를 말한다.)

  1. 100/1,000,000
  2. 200/1,000,000
  3. 500/1,000,000
  4. 5,000/1,000,000
(정답률: 58%)
  • 독성가스의 정의는 성숙한 흰 쥐 집단에게 1시간 동안 노출시켰을 때 14일 이내에 1/2 이상이 죽게 되는 농도로, 기준치는 $5,000/1,000,000$ (5 ppm) 이하를 말합니다.
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77. 액화염소가스를 5톤 운반차량으로 운반하려고 할 때 응급조치에 필요한 제독제 및 수량은?

  1. 소석회 -20㎏ 이상
  2. 소석회 -40㎏ 이상
  3. 가성소다 -20㎏ 이상
  4. 가성소다 -40㎏ 이상
(정답률: 67%)
  • 액화염소 운반 시 응급조치용 제독제는 소석회를 사용하며, 운반량이 1000kg 이상인 경우 40kg 이상을 비치해야 합니다.
    오답 노트
    소석회 20kg 이상: 운반량이 1000kg 미만일 때 기준입니다.
  • 1000kg 미만 : 소석회 20kg 이상
    1000kg 이상 : 소석회 40kg 이상
    [해설작성자 : 에이치백]
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78. 내부 용적이 35,000L인 액화산소 저장탱크의 저장능력은 얼마인가?(단, 비중은 1.2)

  1. 24,780㎏
  2. 26,460㎏
  3. 27,520㎏
  4. 37,800㎏
(정답률: 57%)
  • 액화산소 저장탱크의 저장능력은 내부 용적에 충전율 0.9와 비중을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $$W = 0.9 \times d \times V$$
    ② [숫자 대입] $$W = 0.9 \times 1.2 \times 35000$$
    ③ [최종 결과] $$W = 37800$$
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79. 2단 감압식 1차용 조정기의 최대폐쇄압력은 얼마인가?

  1. 3.5kPa 이하
  2. 50kPa 이하
  3. 95kPa 이하
  4. 조정압력의 1. 25 배 이하
(정답률: 70%)
  • 일반용 LPG 2단 감압식 1차용 조정기의 최대 폐쇄압력 기준은 95kPa 이하입니다.
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80. 고압가스 일반제조시설에서 몇 m3이상의 가스를 저장하는 것에 가스방출장치를 설치하여야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 20
  4. 50
(정답률: 57%)
  • 고압가스 안전관리법령에 따라 고압가스 일반제조시설에서 $5\text{m}^3$이상의 가스를 저장하는 경우에는 안전을 위해 가스방출장치를 반드시 설치해야 합니다.
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5과목: 가스계측기기

81. 흡수법에 의한 가스분석법 중 각 성분과 가스 흡수액을 옳지 않게 짝지은 것은?

  1. 중탄화수소흡수액 - 발연황산
  2. 이산화탄소흡수액 - 염화나트륨 수용액
  3. 산소흡수액 - (수산화칼륨＋피로카롤)수용액
  4. 일산화탄소흡수액 - (염화암모늄＋염화제1구리)의 분해용액에 암모니아수를 가한 용액
(정답률: 60%)
  • 이산화탄소 흡수액으로는 염화나트륨 수용액이 아니라 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 사용해야 합니다.
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82. 안지름이 14㎝인 관에 물이 가득 차서 흐를 때 피토관으로 측정한 유속이 7m/sec이었다면 이때의 유량은 약 몇 ㎏/sec인가?

  1. 39
  2. 108
  3. 433
  4. 1077.2
(정답률: 58%)
  • 유체의 밀도, 단면적, 유속을 곱하여 단위 시간당 흐르는 질량 유량을 계산합니다.
    $$M = \rho \times A \times V$$
    $$M = 1000 \times \frac{3.14}{4} \times 0.14^{2} \times 7$$
    $$M = 107.756$$
    따라서 약 $108\text{ kg/sec}$ 입니다.
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83. 피토관(Pitot tube)의 주된 용도는?

  1. 압력을 측정하는데 사용된다.
  2. 유속을 측정하는데 사용된다.
  3. 온도를 측정하는데 사용된다.
  4. 액체의 점도를 측정하는데 사용된다.
(정답률: 75%)
  • 피토관은 유체의 전압과 정압의 차이를 이용하여 유체의 흐름 속도, 즉 유속을 측정하는 장치입니다.
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84. 가스크로마토그래피의 구성이 아닌 것은?

  1. 캐리어가스
  2. 검출기
  3. 분광기
  4. 컬럼
(정답률: 78%)
  • 가스크로마토그래피는 시료를 분리하고 검출하는 장치로, 캐리어가스, 컬럼, 검출기, 압력조정기, 기록계 등으로 구성됩니다. 분광기는 빛의 스펙트럼을 분석하는 장치이므로 구성 요소가 아닙니다.
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85. 염화 제1구리 착염지를 이용하여 어떤 가스의 누출 여부를 검지한 결과 착염지가 적색으로 변하였다. 이때 누출된 가스는?

  1. 아세틸렌
  2. 수소
  3. 염소
  4. 황화수소
(정답률: 66%)
  • 염화 제1구리 착염지는 아세틸렌 가스와 반응하여 적색으로 변색하는 특성이 있어 누출 검지에 사용됩니다.
    오답 노트
    암모니아: 적색리트머스지
    염소: KI-전분지
    황화수소: 연당지
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86. 직접식 액면계에 속하지 않는 것은?

  1. 직관식
  2. 차압식
  3. 플로트식
  4. 검척식
(정답률: 62%)
  • 직관식, 플로트식, 검척식은 액면을 직접 확인하는 직접식 액면계인 반면, 차압식은 압력 차이라는 물리량을 측정하여 액위를 추정하는 간접식 액면계입니다.
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87. 가스미터 선정 시 주의사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 내구성
  2. 내관검사
  3. 오차의 유무
  4. 사용 가스의 적정성
(정답률: 71%)
  • 가스미터를 선정할 때는 사용 가스의 적정성, 오차 유무, 내구성 및 유지관리의 용이성을 고려해야 하며, 내관검사는 선정 단계의 주의사항과는 거리가 멉니다.
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88. 습식가스미터에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 추량식이다.
  2. 설치공간이 크다.
  3. 정확한 계량이 가능하다.
  4. 일정 시간 동안의 회전수로 유량을 측정한다.
(정답률: 63%)
  • 습식가스미터는 내부 드럼의 회전수를 통해 가스 체적을 직접 측정하는 실측식 계량기입니다.
    오답 노트
    추량식: 델타식, 터빈식, 오리피스식, 벤츄리식 등이 해당됨
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89. 오리피스 유량계의 적용 원리는?

  1. 부력의 법칙
  2. 토리첼리의 법칙
  3. 베르누이 법칙
  4. Gibbs의 법칙
(정답률: 80%)
  • 오리피스 유량계는 유체가 좁은 구멍을 통과할 때 발생하는 압력 강하와 속도 변화의 관계를 이용하며, 이는 에너지 보존 법칙인 베르누이 법칙을 기반으로 합니다.
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90. 차압식 유량계로 유량을 측정하였더니 오리피스 전·후의 차압이 1936mmH2O일 때 유량은 22m3/h이었다. 차압이 1024mmH2O이면 유량은 얼마가 되는가?

  1. 12m3/h
  2. 14m3/h
  3. 16m3/h
  4. 18m3/h
(정답률: 52%)
  • 차압식 유량계에서 유량은 차압의 제곱근에 비례한다는 원리를 이용하여 계산합니다.
    $$Q_{2} = Q_{1} \times \sqrt{\frac{P_{2}}{P_{1}}}$$
    $$Q_{2} = 22 \times \sqrt{\frac{1024}{1936}}$$
    $$Q_{2} = 16$$

  • <문제 해설>
    유량x루트(P2/P1)
    [해설작성자 : 킹익]
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91. 적외선 가스분석계로 분석하기가 어려운 가스는? (문제 오류로 실제 시험에서는 1, 2번이 정답처리 되었습니다. 여기서는 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. Ne
  2. N2
  3. CO2
  4. SO2
(정답률: 76%)
  • 적외선 가스분석계는 분자의 진동 및 회전 에너지 변화를 이용하는데, Ne와 같은 단원자 분자나 $N_{2}$와 같은 대칭 2원자 분자는 적외선을 흡수하지 않아 분석이 불가능합니다.
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92. 보일러에서 여러 대의 버너를 사용하여 연소실의 부하를 조절하는 경우 버너의 특성 변화에 따라 버너의 대수를 수시로 바꾸는데, 이때 사용하는 제어방식으로 가장 적당한 것은?

  1. 다변수제어
  2. 병렬제어
  3. 캐스케이드제어
  4. 비율제어
(정답률: 65%)
  • 보일러의 부하 조절을 위해 버너 대수를 수시로 변경하는 것과 같이, 하나의 제어 루프가 다른 제어 루프의 설정값을 결정하는 다단 제어 구조인 캐스케이드제어가 가장 적당합니다.
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93. 고압 밀폐탱크의 액면 측정용으로 주로 사용되는 것은?

  1. 편위식 액면계
  2. 차압식 액면계
  3. 부자식 액면계
  4. 기포식 액면계
(정답률: 65%)
  • 고압 밀폐탱크나 극저온 저장조의 경우, 탱크 상·하부를 U자관에 연결하여 발생하는 차압을 통해 액면을 측정하는 차압식 액면계(햄프슨식 액면계)가 주로 사용됩니다.
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94. 열전도형 검출기(TCD)의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고농도의 가스를 측정할 수 있다.
  2. 가열된 서미스터에 가스를 접촉시키는 방식이다.
  3. 공기와의 열전도도 차가 작을수록 감도가 좋다.
  4. 가연성 가스 이외의 가스도 측정할 수 있다.
(정답률: 58%)
  • 열전도형 검출기(TCD)는 캐리어가스와 시료 가스 간의 열전도도 차이를 이용하여 성분을 검출하므로, 공기(또는 캐리어가스)와의 열전도도 차가 클수록 감도가 좋아집니다.
    오답 노트
    가열된 서미스터에 가스를 접촉시키는 방식이다: TCD는 금속 필라멘트나 서미스터의 저항 변화를 이용하는 방식이 맞습니다.
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95. 불연속적인 제어이므로 제어량이 목표값을 중심으로 일정한 폭의 상하 진동을 하게 되는 현상, 즉 뱅뱅현상이 일어나는 제어는?

  1. 비례제어
  2. 비례미분제어
  3. 비례적분제어
  4. 온·오프제어
(정답률: 72%)
  • 온·오프제어는 제어 대상이 설정값보다 높거나 낮을 때 단순히 켜짐(On)과 꺼짐(Off)만을 반복하는 불연속 제어 방식입니다. 이로 인해 제어량이 목표값 주변에서 계속 진동하는 뱅뱅현상이 발생합니다.
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96. 방사고온계는 다음 중 어느 이론을 이용한 것인가?

  1. 제백 효과
  2. 펠티에 효과
  3. 원-플랑크의 법칙
  4. 스테판- 볼츠만 법칙
(정답률: 69%)
  • 방사고온계는 물체의 표면에서 방출되는 복사 에너지가 절대 온도의 4제곱에 비례한다는 스테판-볼츠만 법칙을 이용하여 온도를 측정합니다.
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97. 열기전력이 작으며, 산화분위기에 강하나 환원분위기에는 약하고, 고온 측정에는 적당한 열전대온도계의 단자 구성으로 옳은 것은?

  1. 양극 : 철, 음극 : 콘스탄탄
  2. 양극 : 구리, 음극 : 콘스탄탄
  3. 양극 : 크로멜, 음극 : 알루멜
  4. 양극 : 백금-로듐, 음극 : 백금
(정답률: 66%)
  • 백금-로듐 열전대는 안정성이 우수하여 $0 \sim 1600^{\circ}C$의 고온 측정에 적합하며, 산화성 분위기에는 강하지만 환원성 분위기에는 약하고 열기전력이 작은 특징이 있습니다. 단자 구성은 양극에 백금-로듐, 음극에 백금을 사용합니다.
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98. 가스조정기(regulator)의 주된 역할에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 가스의 불순물을 정제 한다.
  2. 용기 내로의 역화를 방지한다.
  3. 공기의 혼입량을 일정하게 유지해 준다.
  4. 가스의 공급압력을 일정하게 유지해 준다.
(정답률: 81%)
  • 가스조정기는 고압의 가스 용기에서 나오는 가스의 압력을 사용 목적에 맞는 일정한 압력으로 낮추어 공급하는 장치입니다. 따라서 가스의 공급압력을 일정하게 유지해 주는 것이 주된 역할입니다.
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99. 1kmol의 가스가 0℃, 1기압에서 22.4m3의 부피를 갖고 있을 때 기체상수는 얼마인가?

  1. 1.98㎏f·m/kmol·K
  2. 848㎏f·m/kmol·K
  3. 8.314㎏f·m/kmol·K
  4. 0.082㎏f·m/kmol·K
(정답률: 53%)
  • 이상기체 상태 방정식의 범용 기체상수 $R$의 단위를 $\text{kJ/kmol} \cdot \text{K}$에서 $\text{kgf} \cdot \text{m/kmol} \cdot \text{K}$로 변환하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $$R = \frac{R_{\text{SI}}}{g}$$
    ② [숫자 대입] $$R = \frac{8.314 \times 1000}{9.8}$$
    ③ [최종 결과] $$R = 848$$
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100. 가연성가스 검출기의 형식이 아닌 것은?

  1. 안전등형
  2. 간섭계형
  3. 열선형
  4. 서포트형
(정답률: 58%)
  • 가연성가스 검출기는 반도체식, 열전도식(열선형), 간섭계형, 안전등형 등이 사용되며, 서포트형은 가연성가스 검출기의 형식이 아닙니다.
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